Теория машин и механизмов : механические передачи

№ 1161

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Êàôåäðà ìàøèí è àãðåãàòîâ ìåòàëëóðãè÷åñêèõ ïðåäïðèÿòèé

Ñ.Ì. Ãîðáàòþê

Òåîðèÿ ìàøèí è ìåõàíèçìîâ

Ìåõàíè÷åñêèå ïåðåäà÷è

Ëàáîðàòîðíûé ïðàêòèêóì

Ðåêîìåíäîâàíî ðåäàêöèîííî-èçäàòåëüñêèì
ñîâåòîì óíèâåðñèòåòà

Ìîñêâà   Èçäàòåëüñêèé Äîì ÌÈÑèÑ
2008

УДК 621.8 
 
Г67 

Р е ц е н з е н т  
канд. техн. наук, проф. В.А. Чередников 

Горбатюк С.М. 
Г67  
Теория машин и механизмов. Механические передачи: Лаб. 
практикум. – М.: Изд. Дом МИСиС, 2008. – 51 с. 

В лабораторном практикуме приведены основные теоретические зависимости кинематических и энерго-силовых параметров приводов машин. Дано 
описание оборудования, входящего в состав лабораторного комплекса. Изложены общие требования к выполнению лабораторных работ по курсам 
«Теория механизмов машин» и «Детали машин». Представлены примеры 
компоновки вариантов приводов машин, включающие различные сочетания 
механических передач. Сформулированы основные принципы соблюдения 
мер технической безопасности. 
Практикум предназначен для студентов, обучающихся по специальности 
150404 «Металлургические машины и оборудование» направления 150400 
«Технологические машины и оборудование», может быть полезен студентам 
специальностей, входящих в направление 150100 «Металлургия». 

© Государственный технологический  
университет «Московский институт 
стали и сплавов» (МИСиС), 2008 

СОДЕРЖАНИЕ 

Теоретическое введение и описание лабораторного 
оборудования ............................................................................................4 
1. Назначение лабораторного комплекса «ПЕРЕДАЧИ» .................4 
2. Устройство и принцип работы лабораторного комплекса 
«ПЕРЕДАЧИ».......................................................................................6 
3. Рекомендации по сборке лабораторного комплекса ...................29 
4. Меры безопасности ........................................................................30 
Лабораторная работа 1. Определение потерь в элементах 
электромашинного стенда ............................31 
Лабораторная работа 2. Исследование параметров 
электропривода..............................................33 
Лабораторная работа 3. Определение потерь в передачах на 
холостом ходу................................................36 
Лабораторная работа 4. Исследование потерь в зубчатой 
цилиндрической передаче.............................38 
Лабораторная работа 5. Исследование зубчатой конической 
передачи .........................................................42 
Лабораторная работа 6. Исследование ременной поликлиновой 
передачи .........................................................44 
Лабораторная работа 7. Исследование червячной передачи..............46 
Лабораторная работа 8. Исследование дискового вариатора.............48 
Библиографический список...................................................................50 

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ И ОПИСАНИЕ 
ЛАБОРАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 

1. Назначение лабораторного комплекса 
«ПЕРЕДАЧИ» 

Лабораторный комплекс «ПЕРЕДАЧИ» (рис. 1) предназначен для 
приобретения студентами практических навыков в рамках изучения 
курса «Детали машин» [1] в процессе проведения учебных и учебноисследовательских лабораторных работ. 

 

Рис. 1. Общий вид лабораторного комплекса «ПЕРЕДАЧИ» 

Комплекс «ПЕРЕДАЧИ» позволяет на практике изучить следующие темы: 
1. Управляемый электропривод переменного тока. 
2. Зубчатая цилиндрическая передача. 
3. Зубчатая коническая передача. 
4. Ременная поликлиновая передача. 

5. Червячный редуктор. 
6. Фрикционный бесступенчатый вариатор. 
С использованием этого комплекса изучается зависимость передаваемой мощности, коэффициента полезного действия и других параметров передачи от ее настройки, скорости вращения и нагрузки. 
Допускается вариация параметров передачи. 
Базовый электромашинный стенд (рис. 2) обеспечивает размещение, приведение в движение и управляемое нагружение исследуемой 
передачи. Модульное построение системы позволяет оперативно перестраивать установку для изучения различных передач. Измерение 
параметров самого электромашинного стенда позволяет изучить 
принципы построения и параметры управляемого трехфазного электропривода, широко применяемого в современных силовых агрегатах. 

 

Рис. 2. Стенд для испытания механических передач: 1 – станина; 
2 – электропривод; 3 – конрольно-измерительная система; 
4–9 – модули передач 

Техническая характеристика комплекса «ПЕРЕДАЧИ» 

Частота вращения валов передач.......................до 50 об/с 
Мощность исследуемой передачи .....................до 2 кВт 
Мощность электропривода.................................370 Вт 
Исполнение .........................................................настольное 
Габаритные размеры стенда в рабочем 
состоянии .............................................................800 × 400 × 500 мм 
Напряжение питания и частота тока..................220 В, 50 Гц 
Потребляемая мощность ....................................500 Вт 

Масса стенда с модулями в рабочем 
состоянии ............................................................до 100 кг 
Масса комплекта полная, нетто .........................180 кг 

2. Устройство и принцип работы лабораторного 
комплекса «ПЕРЕДАЧИ» 

2.1. Метод циркулирующей мощности 

Пусть требуется измерить потери энергии Wпотерь с погрешностью не 
более δ = 20 % в передаче мощностью 2 кВт с КПД η = 0,98. При измерениях передаваемых мощностей потери определяются как разность 
измеренных входной мощности передачи Wвх (мощности привода) и 
выходной мощности Wвых, поглощаемой динамометрическим тормозом: 

 
Wпотерь = Wвх – Wвых. 

Для определения Wпотерь с указанной точностью погрешность измерения Wвх и Wвых должна быть менее 10 % от потерь мощности 
или, что то же, менее 0,2 % от мощностей Wвх и Wвых. Таким образом, 
для измерения передаваемой мощности потребуется следующее оборудование (рис. 3): 
1. Электропривод с полезной мощностью 2 кВт. 
2. Измеритель механической мощности электропривода с погрешностью менее 0,2 %. 
3. Тормоз (на 2 кВт) с устройствами теплоотвода. 
4. Измеритель поглощаемой тормозом мощности с погрешностью 
менее 0,2 %. 

 

Рис. 3. Схема испытания механической передачи в режиме измерений 
входной и выходной мощности