Начальными параметрами

Простейшим механизмом зубчатых передач является трехзвенный механизм. На рис. 7.9 и 7.10 показаны механизмы круглых цилиндрических колес, у которых радиусы г± и г2 являются радиусами центроид в относительном движении звеньев / и 2, и точка Р является мгновенным центром вращения в относительном движении. Если в механизмах фрикционных передач центроиды представляют собой гладкие круглые цилиндрические колеса, то в механизмах зубчатых передач колеса для передачи движении снабжаются зубьями, профили которых представляют собой взаимоогибаемые кривые. Как это видно из рис. 7.9 и 7.10, для возможности передачи движения часть профиля зуба выполняется за пределами центроид радиусов rv и г2, а часть — внутри этих центроид. Окружности радиусов гх и г2 в теории механизмов зубчатых передач называются начальными окружностями. Профили зубьев подбираются из условия, чтобы нормаль в их точке касания всегда проходила через постоянную точку Р — мгновенный центр вращения в относительном движении колес / и 2.

2°. Прежде чем переходить к теории профилирования эволь-вентных профилей, условимся об основных терминах, определениях и обозначениях. Центроиды круглых зубчатых колес Цг и 1(2 (рис. 22.5) называются начальными окружностями.

Во втором ряду предусмотрены модули, промежуточные между модулями первого ряда, например: 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9; 11 и др. Делительные окружности в зацеплении двух колес иногда совпадают с соответствующими начальными окружностями.

Построение профилей указанного вида производится следующим образом. На прямой п—п (рис. 22.53), образующей с начальными окружностями угол а, выбирается точка /(. Профиль зуба малого колеса / очерчивается по дуге окружности радиуса

ностей с диаметрами dw\ и dm2 (рис. 10.2), называемых начальными окружностями. При качении без скольжения прямой NN (рис. 10.2) по основным окружностям с диаметрами db\ =dw\ cos а/ш и dw = — dw-2cos а/а, (где а/т — угол зацепления) точки этой прямой описывают на каждом из колес эвольвенты. Поэтому нужное движение колес можно получить зацеплением зубьев, очерченных по эвольвентам. При увеличении числа зубьев до бесконечности эвольвента превращается в прямую, а зубчатое колесо — в рейку с трапециевидным профилем зубьев, удобную для изготовления и контроля. Поэтому в качестве исходного контура для эвольвентного зацепления принята рейка, и широкое применение нашло формообразование зубьев в процессе зацепления с реечным инструментом.

Если передаточное отношение и\ч постоянно, то радиусы центроид гт\ и г ш,2 также постоянны. Следовательно, при передаче вращательного движения между звеньями с параллельными осями с постоянным межосевым расстоянием (a^ = const) и постоянным передаточным отношением («2— const) центроиды являются окружностями. В теории зацеплений эти окружности называют начальными окружностями.

Зубчатые передачи можно рассматривать как видоизменение фрикционных передач, при котором на цилиндрических поверхностях фрикционных колес нарезают зубья так, чтобы зубья одного колеса входили в промежутки (впадины) между зубьями другого. Если одно из зубчатых колес придет во вращательное движение, то, зацепляясь за зубья второго, оно приведет во вращение и его. Зубчатые колеса, изображенные на рис. 1.131, можно мысленно заменить двумя фрикционными колесами, из которых одно увлекает за собой второе без проскальзывания и, значит, каждое из них вращается с теми же угловыми скоростями, что и сами зубчатые колеса. Окружности таких воображаемых фрикционных колес называются начальными окружностями данных зубчатых колес. Диаметр, соответствующий начальной окружности зубчатого колеса, называют начальным и обозначают dw.

Окружности / и 2 (рис. 340), проведенные из центров зубчатых колес, катящиеся одна по другой без скольжения, называются начальными окружностями. Окружность 3, проведенная по вершинам зубьев, называется окружностью выступов, а окружность 4, описанная по впадинам, называется окружностьювпадин.

Зубчатые колеса, изображенные на рис. 1.149, можно мысленно заменить двумя фрикционными колесами, катящимися друг по другу без скольжения и вращающимися вокруг тех же осей с теми же угловыми скоростями, что и данные зубчатые колеса. Окружности таких воображаемых фрикционных колес называются начальными окружностями данных зубчатых колес.

Окружности / и 2 (рис. 3.61), проведенные из центров зубчатых колес, катящиеся одна по другой без скольжения, называются начальными окружностями. Окружность 3, проведенная по вершинам зубьев, называется окружностью вершин, а окружность 4, описанная по впадинам, называется окружностью впадин.

Если передаточное отношение «12 постоянно, то радиусы центроид г„1 и гШ2 также постоянны. Следовательно, при передаче вращательного движения между звеньями с параллельными осями с постоянным межосевым расстоянием (аш = const) и постоянным передаточным отношением (M!2=const) центроиды являются окружностями. В теории зацеплений эти окружности называют начальными окружностями.

Осуществление цикла Карно в тепловой машине можно представить следующим образом. Газ (рабочее тело) с начальными параметрами, характеризующимися точкой а (рис. 3.4), помещен в цилиндр под поршень, причем боковые стенки цилиндра и поршень абсолютно нетеплопроводны, так что теплота может передаваться только через основание цилиндра.

Осуществим цикл Карно в обратном направлении. Рабочее тело с начальными параметрами точки а (рис. 3.6) расширяется адиабатно, совершая работу расширения за счет внутренней энергии, и охлаждается от температуры Т\ до температуры 7Y Дальнейшее расширение происходит по изотерме, и рабочее тело отбирает от нижнего источника с температурой Т-2 теплоту Ц'2. Далее газ подвергается сжатию сначала по адиабате, и его температура от TI повышается до Т\, а затем — по изотерме (7", = const). При этом рабочее тело отдает верхнему источнику с температурой Т\ количество теплоты q\.

Величина критической скорости определяется физическими свойствами и начальными параметрами газа.

Пусть пар с начальными параметрами р\, t\ вытекает в среду с давлением р%. Если потери энергии на трение при движении водяного пара по каналу и теплоотдача к стенкам сопла пренебрежимо малы, то процесс истечения протекает при постоянной энтропии и изображается на Л, s-диаграмме вертикальной прямой 1-2 (рис. 5.5).

В общем случае задачей гидродинамики является определение скоростей и давлений для данного момента времени в любых точках пространства, через которое проходит поток жидкости (метод Эйлера), или для отдельных («отмеченных») частиц жидкости, заданных начальными параметрами (метод Лагранжа). Последующее решение задач технической гидродинамики осуществляется по методу Эйлера, причем в ряде случаев задача сводится к одноразмерной с введением необходимых поправок.

Задача 3.52. Для турбины с начальными параметрами пара Ро = 9 МПа, /0 = 500°С и противодавлением р2= 1,5 МПа определить коэффициент возврата теплоты, если использованный теп-лоперепад регулирующей ступени h\ = 102 кДж/кг и относительный внутренний кпд регулирующей ступени >/" = 0,68. Турбина имеет шесть нерегулируемых ступеней с одинаковыми располагаемыми тепло перепадами А0=62 кДж/кг.

Задача 3.53. Конденсационная турбина работает с начальными параметрами пара р(, = 9 МПа, /0=500°С и давлением пара в конденсаторе />ж = 4'103 Па. Определить характеристический коэффициент турбины, если коэффициент возврата теплоты а = 0,05 и средняя окружная скорость на середине лопатки МСР = 220 м/с. Турбина имеет десять ступеней.

Задача 3.54. Турбина работает с начальными параметрами пара/?0 = 4 МПа, /0 = 440°С и давлением пара в конденсаторе/?,= =4' 103 Па. Определить эффективную мощность турбины, если расход пара Z>=5,2 кг/с и относительный эффективный кпд турбины ?7о.с = 0,71.

Задача 3.55. Турбина работает с начальными параметрами пара />0=8 МПа, t0 = 4SQ°C и давлением пара в конденсаторе />ж = 3,5'103 Па. Определить внутреннюю (индикаторную) мощность турбины и мощность механических потерь, если расход пара D — 5,4 кг/с, относительный эффективный кпд турбины г\0.<. = = 0,73 и механический кпд турбины ?/м = 0,97.

Задача 3.56. Турбина работает с начальными параметрами пара 770 = 3,5 МПа, t0 = 435°C и давлением пара в конденсаторе />1=4'103Па. Определить эффективную мощность турбины и удельный эффективный расход пара, если расход пара D = 5 кг/с и относительный эффективный кпд турбины 7/0.^ = 0,72.

Задача 3.57. Турбина с начальными параметрами пара р0 = = 1,6 МПа, f0=350°C и давлением пара в конденсаторе р1 = 5'103 Па переведена на работу при давлении пара в конденсаторе р f = 9 • 103 Па. На сколько уменьшится эффективная мощность турбины, если при одном и том же расходе пара (D = 5,5 кг/с) относительный эффективный кпд уменьшится