減速器算力
Ⅰ 減速器的減速比與轉速和輸出轉矩的關系,跪求正解!!詳細點
傳動比=輸入軸轉速÷輸出軸轉速(i=n1/n2)。
輸出軸轉矩=輸入軸轉矩×傳動比×效率(T2=T1×i×η)。
減速器是一種由封閉在剛性殼體內的齒輪傳動、蝸桿傳動、齒輪-蝸桿傳動所組成的獨立部件,常用作原動件與工作機之間的減速傳動裝置 。在原動機和工作機或執行機構之間起匹配轉速和傳遞轉矩的作用,在現代機械中應用極為廣泛。
減速機一般用於低轉速大扭矩的傳動設備,把電動機、內燃機或其它高速運轉的動力通過減速機的輸入軸上的齒數少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來達到減速的目的,普通的減速機也會有幾對相同原理齒輪達到理想的減速效果,大小齒輪的齒數之比,就是傳動比。
減速器分類:
減速機在原動機和工作機或執行機構之間起匹配轉速和傳遞轉矩的作用,是一種相對精密的機械。使用它的目的是降低轉速,增加轉矩。它的種類繁多,型號各異,不同種類有不同的用途。減速器的種類繁多,按照傳動類型可分為齒輪減速器、蝸桿減速器和行星齒輪減速器。
按照傳動級數不同可分為單級和多級減速器;按照齒輪形狀可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器和圓錐-圓柱齒輪減速器;按照傳動的布置形式又可分為展開式減速器、分流式減速器和同軸式減速器。
Ⅱ 減速器的主要功能
減速器的作用主要是:降低轉速,增大輸出扭矩,降低負載的慣量。工作原理是當電機的輸出轉速從主動軸輸入後,帶動小齒輪轉動,而小齒輪帶動大齒輪運動,而大齒輪的齒數比小齒輪多,大齒輪的轉速比小齒輪慢,再由大齒輪的軸(輸出軸)輸出,從而起到輸出減速的作用。
利用各級齒輪傳動來達到降速的目的,以滿足工作需要。減速器是由各級齒輪副組成的,如用齒數少的齒輪帶動大齒輪就能達到機械減速的目的,如果採用傳動多級這樣的結構,就能夠大大的增加機械的減速作用,增大扭矩的作用。
減速器是原動機和工作機之間的獨立的閉式傳動裝置,是一種相對精密的機械,使用它的目的是降低轉速,增加轉矩。它的種類繁多,型號各異,不同種類有不同的用途,在現代機械中應用極為廣泛。
減速器一般用於低轉速大扭矩的傳動設備,把電動機、內燃機或其他告訴運轉的動力通過減速器的輸入軸上的齒數少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來減速。
Ⅲ 減速器的作用是什麼
什麼是減速器?
減速器是一種動力傳達機構,利用齒輪的速度轉換器,將馬達的回轉數減速到所要的回轉數,並得到較大轉矩的機構。
■ 減速器的作用
1)降速同時提高輸出扭矩,扭矩輸出比例按電機輸出乘減速比,但要注意不能超出減速器 額定扭矩。
2)速同時降低了負載的慣量,慣量的減少為減速比的平方。大家可以看一下一般電機都有一個慣量數值。
■ 減速器的種類
一般的減速器有斜齒輪減速器(包括平行軸斜齒輪減速器、蝸輪減速器、錐齒輪減速器等等)、行星齒輪減速器、擺線針輪減速器、蝸輪蝸桿減速器、行星摩擦式機械無級變速機等等。
■ 常見減速器的種類
1) 減速器 的主要特點是具有反向自鎖功能,可以有較大的減速比,輸入軸和輸出軸不在同一軸線上,也不在同一平面上。但是一般體積較大,傳動效率不高,精度不高。
2) 諧波減速器的諧波傳動是利用柔性元件可控的彈性變形來傳遞運動和動力的,體積不大、精度很高,但缺點是柔輪壽命有限、不耐沖擊,剛性與金屬件相比較差。輸入轉速不能太高。
3) 行星減速器其優點是結構比較緊湊,回程間隙小、精度較高,使用壽命很長,額定輸出扭矩可以做的很大。但價格略貴。
減速器:
簡言之,一般機器的功率在設計並製造出來後,其額定功率就不在改變,這時,速度越大,則扭矩(或扭力)越小;速度越小,則扭力越大。
有時我們為了獲得大的扭力,就需要用減速器把「原動機」---如發動機的轉速度降下來,從而得到大的扭力,--------->汽車等在上坡時要減速和這是一個道理
常用減速器 :齒輪減速器,蝸輪蝸桿減速器等等
絕大多數的變速器(或稱變速箱)主要起降低原動機的轉速的作用,所以一般又稱變速器(或箱)為減速器
Ⅳ 減速器減速原理
你首先要了解航空發動機的相關原理
飛行器發動機常見的分類原則有兩種:按空氣是否參加發動機工作和發動機產生推進動力的原理。按發動機是否須空氣參加工作,飛行器發動機可分為兩類,大約如下所示:
吸空氣發動機簡稱吸氣式發動機,它必須吸進空氣作為燃料的氧化劑(助燃劑),所以不能到稠密大氣層之外的空間工作,只能作為航空器的發動機。一般所說的航空發動機即指這類發動機。如根據吸氣式發動機工作原理的不同,吸氣式發動機又分為活塞式發動機、燃氣渦輪發動機、沖壓噴氣式發動機和脈動噴氣式發動機等。
火箭噴氣式發動機是一種不依賴空氣工作的發動機,航天器由於需要飛到大氣層外,所以必須安裝這種發動機。它也可用作航空器的助推動力。按形成噴氣流動能的能源不同,火箭發動機又分為化學火箭發動機、電火箭發動機和核火箭發動機等。
按產生推進動力的原理不同,飛行器的發動機又可分為直接反作用力發動機、間接反作用力發動機兩類。直接反作用力發動機是利用向後噴射高速氣流,產生向前的反作用力來推進飛行器。直接反作用力發動機又叫噴氣式發動機,這類發動機有渦輪噴氣發動機、沖壓噴氣式發動機,脈動噴氣式發動機,火箭噴氣式發動機等。
間接反作用力發動機是由發動機帶動飛機的螺旋槳、直升機的旋翼旋轉對空氣作功,使空氣加速向後(向下)流動時,空氣對螺旋槳(旋翼)產生反作用力來推進飛行器。這類發動機有活塞式發動機、渦輪螺旋槳發動機、渦輪軸發動機、渦輪螺旋槳風扇發動機等。而渦輪風扇發動機則既有直接反作用力,也有間接反作用力,但常將其劃歸直接反作用力發動機一類,所以也稱其為渦輪風扇噴氣發動機。
活塞式發動機
航空活塞式發動機是利用汽油與空氣混合,在密閉的容器(氣缸)內燃燒,膨脹作功的機械。活塞式發動機必須帶動螺旋槳,由螺旋槳產生推(拉)力。所以,作為飛機的動力裝置時,發動機與螺旋槳是不能分割的。
(一)活塞式發動機的主要組成
主要由氣缸、活塞、連桿、曲軸、氣門機構、螺旋槳減速器、機匣等組成。
氣缸是混合氣(汽油和空氣)進行燃燒的地方。氣缸內容納活塞作往復運動。氣缸頭上裝有點燃混合氣的電火花塞(俗稱電嘴),以及進、排氣門。發動機工作時氣缸溫度很高,所以氣缸外壁上有許多散熱片,用以擴大散熱面積。氣缸在發動機殼體(機匣)上的排列形式多為星形或V形。常見的星形發動機有5個、7個、9個、14個、18個或24個氣缸不等。在單缸容積相同的情況下,氣缸數目越多發動機功率越大。活塞承受燃氣壓力在氣缸內作往復運動,並通過連桿將這種運動轉變成曲軸的旋轉運動。連桿用來連接活塞和曲軸。 曲軸是發動機輸出功率的部件。曲軸轉動時,通過減速器帶動螺旋槳轉動而產生拉力。除此而外,曲軸還要帶動一些附件(如各種油泵、發電機等)。氣門機構用來控制進氣門、排氣門定時打開和關閉。
(二)活塞式發動機的工作原理
活塞頂部在曲軸旋轉中心最遠的位置叫上死點、最近的位置叫下死點、從上死點到下死點的距離叫活塞沖程。活塞式航空發動機大多是四沖程發動機,即一個氣缸完成一個工作循環,活塞在氣缸內要經過四個沖程,依次是進氣沖程、壓縮沖程、膨脹沖程和排氣沖程。
發動機開始工作時,首先進入「進氣沖程」,氣缸頭上的進氣門打開,排氣門關閉,活塞從上死點向下滑動到下死點為止,氣缸內的容積逐漸增大,氣壓降低——低於外面的大氣壓。於是新鮮的汽油和空氣的混合氣體,通過打開的進氣門被吸入氣缸內。混合氣體中汽油和空氣的比例,一般是 1比 15即燃燒一公斤的汽油需要15公斤的空氣。
進氣沖程完畢後,開始了第二沖程,即「壓縮沖程」。這時曲軸靠慣性作用繼續旋轉,把活塞由下死點向上推動。這時進氣門也同排氣門一樣嚴密關閉。氣缸內容積逐漸減少,混合氣體受到活塞的強烈壓縮。當活塞運動到上死點時,混合氣體被壓縮在上死點和氣缸頭之間的小空間內。這個小空間叫作「燃燒室」。這時混合氣體的壓強加到十個大氣壓。溫度也增加到攝氏4OO度左右。壓縮是為了更好地利用汽油燃燒時產生的熱量,使限制在燃燒室這個小小空間里的混合氣體的壓強大大提高,以便增加它燃燒後的做功能力。
當活塞處於下死點時,氣缸內的容積最大,在上死點時容積最小(後者也是燃燒室的容積)。混合氣體被壓縮的程度,可以用這兩個容積的比值來衡量。這個比值叫「壓縮比」。活塞航空發動機的壓縮比大約是5到8,壓縮比越大,氣體被壓縮得越厲害,發動機產生的功率也就越大。
壓縮沖程之後是「工作沖程」,也是第三個沖程。在壓縮沖程快結束,活塞接近上死點時,氣缸頭上的火花塞通過高壓電產生了電火花,將混合氣體點燃,燃燒時間很短,大約0.015秒;但是速度很快,大約達到每秒30米。氣體猛烈膨脹,壓強急劇增高,可達6O到75個大氣壓,燃燒氣體的溫度到攝氏2000到250O度。燃燒時,局部溫度可能達到三、四千度,燃氣加到活塞上的沖擊力可達15噸。活塞在燃氣的強大壓力作用下,向下死點迅速運動,推動連桿葉門下跑,連桿便帶動曲軸轉起來了。
這個沖程是使發動機能夠工作而獲得動力的唯一沖程。其餘三個沖程都是為這個沖程作準備的。
第四個沖程是「排氣沖程」。工作沖程結束後,由於慣性,曲軸繼續旋轉,使活塞由下死點向上運動。這時進氣門仍舊關閉,而排氣門大開,燃燒後的廢氣便通過排氣門向外排出。 當活塞到達上死點時,絕大部分的廢氣已被排出。然後排氣門關閉,進氣門打開,活塞又由上死點下行,開始了新的一次循環。
從進氣沖程吸入新鮮混合氣體起,到排氣沖程排出廢氣止,汽油的熱能通過燃燒轉化為推動活塞運動的機械能,帶動螺旋槳旋轉而作功,這一總的過程叫做一個「循環」。這是一 種周而復始的運動。由於其中包含著熱能到機械能的轉化,所以又叫做「熱循環」。
活塞航空發動機要完成四沖程工作,除了上述氣缸、活塞、聯桿、曲軸等構件外,還需要一些其他必要的裝置和構件。
(三)活塞式航空發動機的輔助工作系統
發動機除主要部件外,還須有若干輔助系統與之配合才能工作。主要有進氣系統(為了改善高空性能,在進氣系統內常裝有增壓器,其功用是增大進氣壓力)、燃油系統、點火系統(主要包括高電壓磁電機、輸電線、火花塞)、起動系統(一般為電動起動機)、散熱系統和潤滑系統等。
沖壓噴氣發動機
沖壓噴氣發動機是一種利用迎面氣流進入發動機後減速,使空氣提高靜壓的一種空氣噴氣發動機。它通常由進氣道(又稱擴壓器)、燃燒室、推進噴管三部組成。沖壓發動機沒有壓氣機(也就不需要燃氣渦輪),所以又稱為不帶壓氣機的空氣噴氣發動機。
這種發動機壓縮空氣的方法,是靠飛行器高速飛行時的相對氣流進入發動機進氣道中減速,將動能轉變成壓力能(例如進氣速度為3倍音速時,理論上可使空氣壓力提高37倍)。沖壓發動機的工作時,高速氣流迎面向發動機吹來,在進氣道內擴張減速,氣壓和溫度升高後進入燃燒室與燃油(一般為煤油)混合燃燒,將溫度提高到2000一2200℃甚至更高,高溫燃氣隨後經推進噴管膨脹加速,由噴口高速排出而產生推力。沖壓發動機的推力與進氣速度有關,如進氣速度為3倍音速時,在地面產生的靜推力可以超過2OO千牛。
沖壓發動機的構造簡單、重量輕、推重比大、成本低。但因沒有壓氣機,不能在靜止的條件下起動,所以不宜作為普通飛機的動力裝置,而常與別的發動機配合使用,成為組合式動力裝置。如沖壓發動機與火箭發動機組合,沖壓發動機與渦噴發動機或渦扇發動機組合等。安裝組合式動力裝置的飛行器,在起飛時開動火箭發動機、渦噴或渦扇發動機,待飛行速度足夠使沖壓發動機正常工作的時,再使用沖壓發動機而關閉與之配合工作的發動機;在著陸階段,當飛行器的飛行速度降低至沖壓發動機不能正常工作時,又重新起動與之配合的發動機。如果沖壓發動機作為飛行器的動力裝置單獨使用時,則這種飛行器必須由其他飛行器攜帶至空中並具有一定速度時,才能將沖壓發動機起動後投放。沖壓發動機或組合式沖壓發動機一般用於導彈和超音速或亞音速靶機上。按應用范圍劃分,沖壓發動機分為亞音速、超音速、高超音速三類。
一、亞音速沖壓發動機
亞音速沖壓發動機使用擴散形進氣道和收斂形噴管,以航空煤油為燃料。飛行時增壓比不超過 1.89,飛行馬赫數小於 O.5時一般不能正常工作。亞音速沖壓發動機用在亞音速航空器上,如亞音速靶機。
二、超音速沖壓發動機
超音速沖壓發動機採用超音速進氣道(燃燒室入口為亞音速氣流)和收斂形或收斂擴散形噴管,用航空煤油或烴類燃料。超音速沖壓發動機的推進速度為亞音速~6倍音速,用於超音速靶機和地對空導彈(一般與固體火箭發動機相配合)。
三、高超音速沖壓發動機
這種發動機燃燒在超音速下進行,使用碳氫燃料或液氫燃料,飛行馬赫數高達5~16,目前高超音速沖壓發動機正處於研製之中。 由於超音速沖壓發動機的燃燒室入口為亞音速氣流,也有將前兩類發動機統稱為亞音速沖壓發動機,而將第三種發動機稱為超音速沖壓發動機。
脈動噴氣發動機
脈動噴氣發動機是噴氣發動機的一種,可用於靶機,導彈或航空模型上。德國納粹在第二次世界大戰的後期,曾用它來推動V-1導彈,轟炸過倫敦。這種發動機的結構如圖所示,它的前部裝有單向活門,之後是含有燃油噴嘴和火花塞的燃燒室,最後是特殊設計的長長的尾噴管。
脈動噴氣發動機工作時,首先把壓縮空氣打入單向活門,或使發動機在空中運動,這時便有氣流進入燃燒室,然後油咀噴油,火花塞點火燃燒。這時長尾噴管在燃氣噴出後,由於燃氣流的慣性作用,雖然燃燒室內的壓強同外面大氣的壓強相等,仍會繼續向外噴,所以在燃燒室內造成空氣稀薄的現象,使壓強顯著降低到小於大氣壓,於是空氣再次打開單向活門流入燃燒室,噴油點火燃燒,開始第二個循環。這樣周而復始,發動機便可不斷地工作了。這種發動機由進氣到燃燒、排氣的循環過程進行得很快,一秒鍾大約可達40~50次。
脈動式發動機在原地可以起動,構造簡單,重量輕,造價便宜。這些都是它的優點。但它只適於低速飛行(速度極限約為每小時64O~8O0公里),飛行高度也有限,單向活門的工作壽命短,加上振動劇烈,燃油消耗率大等缺點,使得它的應用受到限制。
火箭發動機
火箭發動機是我國勞動人民首先創造出來的。早在唐代初年(約在七世紀)火葯就出現了,南宋時代火葯用來製造煙火,其中包括「起花」。大約在十三世紀製成火箭。我國古代製造的火箭和起花所用的是黑色火葯。它們的工作原理和現代的固體燃料火箭是一樣的。
同空氣噴氣發動機相比較,火箭發動機的最大特點是:它自身既帶燃料,又帶氧化劑,靠氧化劑來助燃,不需要從周圍的大氣層中汲取氧氣。所以它不但能在大氣層內,也可在大氣層之外的宇宙真空中工作。這是任何空氣噴氣發動機都做不到的。目前發射的人造衛星、 月球飛船以及各種宇宙飛行器所用的推進裝置,都是火箭發動機。
現代火箭發動機主要分固體推進劑和液體推進劑發動機。所謂「推進劑」就是燃料(燃燒劑)加氧化劑的合稱。
一、固體火箭發動機
固體火箭發動機為使用固體推進劑的化學火箭發動機。固體推進劑有聚氨酯、聚丁二烯、端羥基聚丁二烯、硝酸酯增塑聚醚等。
固體火箭發動機由葯柱、燃燒室、噴管組件和點火裝置等組成。葯柱是由推進劑與少量添加劑製成的中空圓柱體(中空部分為燃燒面,其橫截面形狀有圓形、星形等)。葯柱置於燃燒室(一般即為發動機殼體)中。在推進劑燃燒時,燃燒室須承受25O0~35O0度的高溫和102~2×107帕的高壓力,所以須用高強度合金鋼、鈦合金或復合材料製造,並在葯柱與燃燒內壁間裝備隔熱襯。
點火裝置用於點燃葯柱,通常由電發火管和火葯盒(裝黑火葯或煙火劑)組成。通電後由電熱絲點燃黑火葯,再由黑火葯點火燃葯拄。
噴管除使燃氣膨脹加速產生推力外,為了控制推力方向,常與推力向量控制系統組成噴管組件。該系統能改變燃氣噴射角度,從而實現推力方向的改變。
葯柱燃燒完畢,發動機便停止工作。
固體火箭發動機與液體火箭發動機相比較,具有結構簡單,推進劑密度大,推進劑可以儲存在燃燒到中常備待用和操縱方便可靠等優點。缺點是「比沖」小(也叫比推力,是發動機推力與每秒消耗推進劑重量的比值,單位為秒)。固體火箭發動機比沖在25O~300秒,工作時間短,加速度大導致推力不易控制,重復起動困難,從而不利於載人飛行。
固體火箭發動機主要用作火箭彈、導彈和探空火箭的發動機,以及航天器發射和飛機起飛的助推發動機。
二、液體火箭發動機
液體火箭發動機是指液體推進劑的化學火箭發動機。常用的液體氧化劑有液態氧、四氧化二氮等,燃燒劑由液氫、偏二甲肼、煤油等。氧化劑和燃燒劑必須儲存在不同的儲箱中。
液體火箭發動機一般由推力室、推進劑供應系統、發動機控制系統組成。
推力室是將液體推進劑的化學能轉變成推進力的重要組件。它由推進劑噴嘴、燃燒室、噴管組件等組成,見圖。推進劑通過噴注器注入燃燒室,經霧化,蒸發,混合和燃燒等過成生成燃燒產物,以高速(25O0一5000米/秒)從噴管中沖出而產生推力。燃燒室內壓力可達2O0大氣壓(約20OMPa)、溫度300O~400O℃,故需要冷卻。
推進劑供應系統的功用是按要求的流量和壓力向燃燒室輸送推進劑。按輸送方式不同,有擠壓式(氣壓式)和泵壓式兩類供應系統。擠壓式供應系統是利用高壓氣體經減壓器減壓後(氧化劑、燃燒劑的流量是靠減壓器調定的壓力控制)進入氧化劑、燃燒劑貯箱,將其分別擠壓到燃燒室中。擠壓式供應系統只用於小推力發動機。大推力發動機則用泵壓式供應系統,這種系統是用液壓泵輸送推進劑。
發動機控制系統的功用是對發動機的工作程序和工作參數進行調節和控制。工作程序包括發動機起動、工作。關機三個階段,這一過程是按預定程序自動進行的。工作參數主要指推力大小、推進劑的混合比。
液體火箭發動機的優點是比沖高(25O~5OO秒),推力范圍大(單台推力在1克力~700噸力)、能反復起動、能控制推力大小、工作時間較長等。液體火箭發動機主要用作航天器發射、姿態修正與控制、軌道轉移等。
渦輪噴氣發動機
在第二次世界大戰以前,所有的飛機都採用活塞式發動機作為飛機的動力,這種發動機本身並不能產生向前的動力,而是需要驅動一副螺旋槳,使螺旋槳在空氣中旋轉,以此推動飛機前進。這種活塞式發動機+螺旋槳的組合一直是飛機固定的推進模式,很少有人提出過質疑。
到了三十年代末,尤其是在二戰中,由於戰爭的需要,飛機的性能得到了迅猛的發展,飛行速度達到700-800公里每小時,高度達到了10000米以上,但人們突然發現,螺旋槳飛機似乎達到了極限,盡管工程師們將發動機的功率越提越高,從1000千瓦,到2000千瓦甚至3000千瓦,但飛機的速度仍沒有明顯的提高,發動機明顯感到「有勁使不上」。
問題就出在螺旋槳上,當飛機的速度達到800公里每小時,由於螺旋槳始終在高速旋轉,槳尖部分實際上已接近了音速,這種跨音速流場的直接後果就是螺旋槳的效率急劇下降,推力下降,同時,由於螺旋槳的迎風面積較大,帶來的阻力也較大,而且,隨著飛行高度的上升,大氣變稀薄,活塞式發動機的功率也會急劇下降。這幾個因素合在一起,決定了活塞式發動機+螺旋槳的推進模式已經走到了盡頭,要想進一步提高飛行性能,必須採用全新的推進模式,噴氣發動機應運而生。
噴氣推進的原理大家並不陌生,根據牛頓第三定律,作用在物體上的力都有大小相等方向相反的反作用力。噴氣發動機在工作時,從前端吸入大量的空氣,燃燒後高速噴出,在此過程中,發動機向氣體施加力,使之向後加速,氣體也給發動機一個反作用力,推動飛機前進。事實上,這一原理很早就被應用於實踐中,我們玩過的爆竹,就是依靠尾部噴出火葯氣體的反作用力飛上天空的。
早在1913年,法國工程師雷恩.洛蘭就獲得了一項噴氣發動機的專利,但這是一種沖壓式噴氣發動機,在當時的低速下根本無法工作,而且也缺乏所需的高溫耐熱材料。1930年,弗蘭克.惠特爾取得了他使用燃氣渦輪發動機的第一個專利,但直到11年後,他的發動機在完成其首次飛行,惠特爾的這種發動機形成了現代渦輪噴氣發動機的基礎。
現代渦輪噴氣發動機的結構
現代渦輪噴氣發動機的結構由進氣道、壓氣機、燃燒室、渦輪和尾噴管組成,戰斗機的渦輪和尾噴管間還有加力燃燒室。渦輪噴氣發動機仍屬於熱機的一種,就必須遵循熱機的做功原則:在高壓下輸入能量,低壓下釋放能量。因此,從產生輸出能量的原理上講,噴氣式發動機和活塞式發動機是相同的,都需要有進氣、加壓、燃燒和排氣這四個階段,不同的是,在活塞式發動機中這4個階段是分時依次進行的,但在噴氣發動機中則是連續進行的,氣體依次流經噴氣發動機的各個部分,就對應著活塞式發動機的四個工作位置。
空氣首先進入的是發動機的進氣道,當飛機飛行時,可以看作氣流以飛行速度流向發動機,由於飛機飛行的速度是變化的,而壓氣機適應的來流速度是有一定的范圍的,因而進氣道的功能就是通過可調管道,將來流調整為合適的速度。在超音速飛行時,在進氣道前和進氣道內氣流速度減至亞音速,此時氣流的滯止可使壓力升高十幾倍甚至幾十倍,大大超過壓氣機中的壓力提高倍數,因而產生了單靠速度沖壓,不需壓氣機的沖壓噴氣發動機。
進氣道後的壓氣機是專門用來提高氣流的壓力的,空氣流過壓氣機時,壓氣機工作葉片對氣流做功,使氣流的壓力,溫度升高。在亞音速時,壓氣機是氣流增壓的主要部件。
從燃燒室流出的高溫高壓燃氣,流過同壓氣機裝在同一條軸上的渦輪。燃氣的部分內能在渦輪中膨脹轉化為機械能,帶動壓氣機旋轉,在渦輪噴氣發動機中,氣流在渦輪中膨脹所做的功正好等於壓氣機壓縮空氣所消耗的功以及傳動附件克服摩擦所需的功。經過燃燒後,渦輪前的燃氣能量大大增加,因而在渦輪中的膨脹比遠小於壓氣機中的壓縮比,渦輪出口處的壓力和溫度都比壓氣機進口高很多,發動機的推力就是這一部分燃氣的能量而來的。
從渦輪中流出的高溫高壓燃氣,在尾噴管中繼續膨脹,以高速沿發動機軸向從噴口向後排出。這一速度比氣流進入發動機的速度大得多,使發動機獲得了反作用的推力。
一般來講,
當氣流從燃燒室出來時的溫度越高,輸入的能量就越大,發動機的推力也就越大。但是,由於渦輪材料等的限制,目前只能達到1650K左右,現代戰斗機有時需要短時間增加推力,就在渦輪後再加上一個加力燃燒室噴入燃油,讓未充分燃燒的燃氣與噴入的燃油混合再次燃燒,由於加力燃燒室內無旋轉部件,溫度可達2000K,可使發動機的推力增加至1.5倍左右。其缺點就是油耗急劇加大,同時過高的溫度也影響發動機的壽命,因此發動機開加力一般是有時限的,低空不過十幾秒,多用於起飛或戰斗時,在高空則可開較長的時間。(下圖)
隨著航空燃氣渦輪技術的進步,人們在渦輪噴氣發動機的基礎上,又發展了多種噴氣發動機,如根據增壓技術的不同,有沖壓發動機和脈動發動機;根據能量輸出的不同,有渦輪風扇發動機、渦輪螺旋槳發動機、渦輪軸發動機和螺槳風扇發動機等。
噴氣發動機盡管在低速時油耗要大於活塞式發動機,但其優異的高速性能使其迅速取代了後者,成為航空發動機的主流。
渦輪風扇發動機
自從惠特爾發明了第一台渦輪噴氣發動機以後,渦輪噴氣發動機很快便以其強大的動力、優異的高速性能取代了活塞式發動機,成為戰斗機的首選動力裝置,並開始在其他飛機中開始得到應用。
但是,隨著噴氣技術的發展,渦輪噴氣發動機的缺點也越來越突出,那就是在低速下耗油量大,效率較低,使飛機的航程變得很短。盡管這對於執行防空任務的高速戰斗機還並不十分嚴重,但若用在對經濟性有嚴格要求的亞音速民用運輸機上卻是不可接受的。
要提高噴氣發動機的效率,首先要知道什麼式發動機的效率。發動機的效率實際上包括兩個部分,即熱效率和推進效率(詳細解釋見後邊的帖子)。為提高熱效率,一般來講需要提高燃氣在渦輪前的溫度和壓氣機的增壓比,但在飛機的飛行速度不變的情況下,提高渦輪前溫度將會使噴氣發動機的排氣速度增加,導致在空氣中損失的動能增加,這樣又降低了推進效率。由於熱效率和推進效率對發動機循環參數矛盾的要求,致使渦輪噴氣發動機的總效率難以得到較大的提升。
那麼,如何才能同時提高噴氣發動機的熱效率和推進效率,也就是怎樣才能既提高渦輪前溫度又至少不增加排氣速度呢?答案就是採用渦輪風扇發動機。這種發動機在渦輪噴氣發動機的的基礎上增加了幾級渦輪,並由這些渦輪帶動一排或幾排風扇,風扇後的氣流分為兩部分,一部分進入壓氣機(內涵道),另一部分則不經過燃燒,直接排到空氣中(外涵道)。由於渦輪風扇發動機一部分的燃氣能量被用來帶動前端的風扇,因此降低了排氣速度,提高了推進效率,而且,如果為提高熱效率而提高渦輪前溫度後,可以通過調整渦輪結構參數和增大風扇直徑,使更多的燃氣能量經風扇傳遞到外涵道,就不會增加排氣速度。這樣,對於渦輪風扇發動機來講,熱效率和推進效率不再矛盾,只要結構和材料允許,提高渦輪前溫度總是有利的。
Ⅳ 如何計算行星減速機齒輪承載能力
行星減速機是內嚙合傳動。
一般認為,它的一對嚙合齒面分別為凸齒面和凹齒面,兩者的曲率中心在齒面同一側,齒面凹向相同,曲率半徑差很小,接觸變形致使接觸面積較大。因此,使得輪齒接觸應力大大減小,接觸強度相應提高。
同時,還可以通過減小齒頂高來降低彎曲應力,從而提高彎曲強度。此外,由於齒差數小,在理論嚙合點左右,具有多對接近嚙合的小間隙齒面,輪齒受力產生的微小變形使得這些小間隙消失,導致這些對齒面相互接觸,因而也進入嚙合狀態:如果這種判斷符合實際情況,那麼就會出現多對輪齒同時嚙合,顯然可以大大降低傳動沖擊,使得運轉更加平穩、噪音更小。
此外,當模數相同時,傳動能力與普通外嚙合圓柱齒輪減速器相比應當有明顯提高:在工程實際中已有應用實例證實了該判斷。
Ⅵ 一般減速器的齒輪模數是多少
減速器功率不同、扭矩不同,齒輪模數就不同,需要根據使用情況通過強度計算確定。
一般減速器的齒輪模數在2到6之間。
供參考。
Ⅶ 關於減速器
減速器主要由傳動零件(齒輪或蝸桿)、軸、軸承、箱體及其附件所組成。其基本結構有三大部分:
1、齒輪、軸及軸承組合
小齒輪與軸製成一體,稱齒輪軸,這種結構用於齒輪直徑與軸的直徑相關不大的情況下,如果軸的直徑為d,齒輪齒根圓的直徑為df,則當df-d≤6~7mn時,應採用這種結構。而當df-d>6~7mn時,採用齒輪與軸分開為兩個零件的結構,如低速軸與大齒輪。此時齒輪與軸的周向固定平鍵聯接,軸上零件利用軸肩、軸套和軸承蓋作軸向固定。兩軸均採用了深溝球軸承。這種組合,用於承受徑向載荷和不
大的軸向載荷的情況。當軸向載荷較大時,應採用角接觸球軸承、圓錐滾子軸承或深溝球軸承與推力軸承的組合結構。軸承是利用齒輪旋轉時濺起的稀油,進行潤滑。箱座中油池的潤滑油,被旋轉的齒輪濺起飛濺到箱蓋的內壁上,沿內壁流到分箱面坡口後,通過導油槽流入軸承。當浸油齒輪圓周速度υ≤2m/s時,應採用潤滑脂潤滑軸承,為避免可能濺起的稀油沖掉潤滑脂,可採用擋油環將其分開。為防止潤滑油流失和外界灰塵進入箱內,在軸承端蓋和外伸軸之間裝有密封元件。
2、箱體
箱體是減速器的重要組成部件。它是傳動零件的基座,應具有足夠的強度和剛度。
箱體通常用灰鑄鐵製造,對於重載或有沖擊載荷的減速器也可以採用鑄鋼箱體。單體生產的減速器,為了簡化工藝、降低成本,可採用鋼板焊接的箱體。
灰鑄鐵具有很好的鑄造性能和減振性能。為了便於軸系部件的安裝和拆卸,箱體製成沿軸心線水平剖分式。上箱蓋和下箱體用螺栓聯接成一體。軸承座的聯接螺栓應盡量靠近軸承座孔,而軸承座旁的凸台,應具有足夠的承托面,以便放置聯接螺栓,並保證旋緊螺栓時需要的扳手空間。為保證箱體具有足夠的剛度,在軸承孔附近加支撐肋。為保證減速器安置在基礎上的穩定性並盡可能減少箱體底座平面的機械加工面積,箱體底座一般不採用完整的平面。
3、減速器附件
為了保證減速器的正常工作,除了對齒輪、軸、軸承組合和箱體的結構設計給予足夠的重視外,還應考慮到為減速器潤滑油池注油、排油、檢查油麵高度、加工及拆裝檢修時箱蓋與箱座的精確定位、吊裝等輔助零件和部件的合理選擇和設計。
1)檢查孔為檢查傳動零件的嚙合情況,並向箱內注入潤滑油,應在箱體的適當位置設置檢查孔。檢查孔設在上箱蓋頂部能直接觀察到齒輪嚙合部位處。平時,檢查孔的蓋板用螺釘固定在箱蓋上。
2)通氣器減速器工作時,箱體內溫度升高,氣體膨脹,壓力增大,為使箱內熱脹空氣能自由排出,以保持箱內外壓力平衡,不致使潤滑油沿分箱面或軸伸密封件等其他縫隙滲漏,通常在箱體頂部裝設通氣器。
3)軸承蓋為固定軸系部件的軸向位置並承受軸向載荷,軸承座孔兩端用軸承蓋封閉。軸承蓋有凸緣式和嵌入式兩種。利用六角螺栓固定在箱體上,外伸軸處的軸承蓋是通孔,其中裝有密封裝置。凸緣式軸承蓋的優點是拆裝、調整軸承方便,但和嵌入式軸承蓋相比,零件數目較多,尺寸較大,外觀不平整。
4)定位銷為保證每次拆裝箱蓋時,仍保持軸承座孔製造加工時的精度,應在精加工軸承孔前,在箱蓋與箱座的聯接凸緣上配裝定位銷。安置在箱體縱向兩側聯接凸緣上,對稱箱體應呈對稱布置,以免錯裝。
5)油麵指示器檢查減速器內油池油麵的高度,經常保持油池內有適量的油,一般在箱體便於觀察、油麵較穩定的部位,裝設油麵指示器。
6)放油螺塞換油時,排放污油和清洗劑,應在箱座底部,油池的最低位置處開設放油孔,平時用螺塞將放油孔堵住,放油螺塞和箱體接合面間應加防漏用的墊圈。
7)啟箱螺釘為加強密封效果,通常在裝配時於箱體剖分面上塗以水玻璃或密封膠,因而在拆卸時往往因膠結緊密難於開蓋。為此常在箱蓋聯接凸緣的適當位置,加工出~2個螺孔,旋入啟箱用的圓柱端或平端的啟箱螺釘。旋動啟箱螺釘便可將上箱蓋頂起。小型減速器也可不設啟箱螺釘,啟蓋時用起子撬開箱蓋,啟箱螺釘的大小可同於凸緣聯接螺栓
Ⅷ 怎樣在知道扭矩的情況下算力
1,知道扭矩的情況下,
(1)驅動力可由下列公式計算:驅動力=扭矩×變速箱齒比×主減速器速比×機械效率÷輪胎半徑
(2)計算力也可以根據:力F×半徑r=扭矩,計算。
2,扭矩:是使物體發生轉動的一種特殊的力矩。發動機的扭矩就是指發動機從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發動機轉速成反比關系,轉速越快扭矩越小,反之越大,它反映了汽車在一定范圍內的負載能力。外部的扭矩叫轉矩或者叫外力偶矩,內部的叫內力偶矩或者叫扭矩。
Ⅸ 如何計算蝸輪蝸桿減速機承載能力
一般按照扭矩公式計算T=9550x2.2x30/1500=420N*m
Ⅹ 減速機速比計算公式,
設減速機速比為I,滾筒直徑為d,單位m,電機轉速n1,滾筒轉速為n2,n2=1.25rpm,一般情況下n2=n1/I,I=n1/n2。
如果.25每秒是指皮帶速度(n3)的話。I=(n1πd)/(60n3)
一般減速比的表示方法是以1為分母,用「:」連接的輸入轉速和輸出轉速的比值,如輸入轉速為1500r/min,輸出轉速為25r/min,那麼其減速比則為:i=60:1。
一般的減速機構減速比標注都是實際減速比,但有些特殊減速機如擺線減速機或者諧波減速機等有時候用舍入法取整,且不要分母,如實際減速比可能為28.13,而標注時一般標注28。
(10)減速器算力擴展閱讀:
減速比=從動齒輪齒數÷主動齒輪齒數(如果是多級齒輪減速,那麼將所有相嚙合的一對齒輪組的從動輪齒數÷主動輪齒數,然後將得到的結果相乘即可。
皮帶、鏈條及摩擦輪減速比計算方法:減速比=從動輪直徑÷主動輪直徑。
適用功率通常為市面上的伺服機種的適用功率,減速機的適用性很高,工作系數都能維持在1.2以上,但在選用上也可以以自己的需要來決定。選用伺服電機的出力軸徑不能大於表格上最大使用軸徑。
若經扭力計算工作,轉速可以滿足平常運轉,但在伺服全額輸出時,有不足現象時,我們可以在電機側之驅動器,做限流控制,或在機械軸上做扭力保護,這是很必要的。