Лабораторная - Исследование винтового механизма (передачи винт-гайка) Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники Кафедра инженерной графики Отчет по лабораторной работе № 2 Исследование винтового механизма (передачи винт-гайка) Выполнили: Проверил: Студенты группы № 810701 Вышинский Н. В Селезнев А.А. Душевский А. И Кравцов В. Э Гарбуз И. И Минск 2009 Цель работы: Ознакомиться с винтовыми механизмами. Определить зависимость коэффициента полезного действия винтовой пары от величины осевой и эксцентричной нагрузки на гайку. Кинематическая схема установки 1 - основание, 2 - стойка, 4 - редуктор, 5 - электродвигатель, 6 - приводной вал, 7 - рычаг, 8 - плоская пружина, 9 - индикатор, 10 - винт, 11 - гайка, 12 - сигнальная лампа, 13 - тумблер, 14 - кнопка. Теоретический КПД определим по формуле: h = tgg / tg(g + rт), где g - угол подъема винтовой линии; rт - приведенный угол трения. Для резьбы приведенный угол трения rт = arctg f¢ = arctg [f / cos(a / 2)], где f¢ - приведенный коэффициент трения скольжения; f - коэффициент трения скольжения между материалами винта и гайки; a - угол профиля резьбы. При этом: tg γ = p / (πd2), р = 2мм; d2 = 13 мм; угол трения ρ = arctg [f / cos(α / 2)], где f = 0,1 - коэффициент трения скольжения для пары сталь-бронза; α = 30º - угол профиля трапецеидальной резьбы. Действительный КПД при проведении экспериментов определяют по формуле ηд = Ту / Тд, где Ту - необходимый для осуществления движения гайки уравновешивающий момент, действующий в перпендикулярной к оси винта плоскости, Тд - крутящий момент на валу двигателя, который определяется по формуле Тд = k·μ, [Нмм], путем измерения показаний индикатора. Необходимый для движения гайки момент Ту при осевой нагрузке силой Q должен быть Ту = Q·tg(γ+ρ) ·(d2/2). Величину действительного КПД ηд для выбранного значения плеча а определяют по формуле ηд = Ту / Тд, Вращающий момент Тд электродвигателя рассчитывают по формуле Тд = k·μ, [Нмм], Необходимый для движения гайки вращающий момент Ту при эксцентрично расположенной нагрузке Q и приложенной к гайке на расстоянии а должен быть , где f - коэффициент трения скольжения в винтовой паре (f = 0,1); Н - высота гайки (Н = 26 мм); ρ - угол трения; γ - угол подъема винтовой линии; d2 - средний диаметр резьбы (d2 = 13 мм). Результаты проведенных экспериментов занесем соответственно в таблицу 1 и таблицу 2: Таблица 1 Q Н k Тд мм*Н Ту мм*Н ŋд% 1 5 3.5 10.5 5.03 48 2 10 6 18 10.06 56 3 15 6 18 15.09 84 Таблица 2 а мм К Тд мм*Н Ту мм*Н ŋд% ŋ% 1 50 17.6 52.8 22.575 43 14 2 60 18.7 56.1 25.075 41 13 3 80 26 78 30.075 39 11 4 100 36.5 109.5 35.075 32 9 Вывод Достоинства винтовых передач - простота конструкции, компактность, надежность в работе, большая плавность и точность перемещения, возможность получения самотормозящейся передачи и доступность изготовления винтовой пары на любом производстве. К недостаткам винтовых передач относят наличие больших потерь на трение, а следовательно, большой износ и низкий КПД. КПД прямо пропорциональна Q, и обратно пропорциональна “а”. Литература 1. Практимум по курсу "Техническая механика".