Рассмотрим простой одноступенчатый редуктор, используемый, например, в турбогенераторах (рис. 6.22), состоящий из паровой турбины Т, генератора электрического тока Г и редуктора скорости Р. Ведущий вал 1 редуктора связан муфтой с валом ротора турбины, а ведомый вал 2 − с валом ротора генератора.
Силы, с которыми полумуфта, закрепленная на валу ротора турбины, действует на полумуфту, закрепленную на валу 1 редуктора (рис. 6.23), приводят-ся к паре сил, момент которых М1, является активным и совпадает с направлением ω1 вращения. Момент МТ, численно равный моменту М1, но противоположно направленный и приложенный к ротору турбины, называют моментом полезного сопротивления. Момент МГ, представляющий действие вала 2 редуктора на вал ротора генератора, также будет активным моментом, а численно равный ему, но противоположно направленный момент М2, который приложен к валу 2 редуктора, будет моментом полезного сопротивления.
Активный момент, приложенный к валу 1 редуктора, вычисляется по формуле
М1 = 1000 (Nэф / ω1),
Коэффициент полезного действия (КПД) редуктора
h = АПЛЗ / АЗТР.
Если брать работу за одну секунду, то
АПЛЗ = МГω2, АЗТР = М1ω1,
а КПД (η) будет определяться из соотношения
η = (МГω2) / (М1ω1).
Учитывая, что МГ = -М2, а ω1 / ω2 = U1/2, получится
η = − М2 / (М1U1/2). (6.10)
Коэффициенты полезного действия простых механизмов с зубчатым зацеплением определяются экспериментально и могут быть заимствованы из специального справочника. Например, для одной пары зубчатых колес в случае внешнего зацепления принимают
η = 0,95 − 0,98, а в случае внутреннего − η = 0,96 − 0,99.
Таким образом, момент редуктора М2 на выходе, согласно (6.10), вычисляется по формуле
М2 = −М1U1/2h, (6.11)
а мощность генератора
NГ = Nэффη.
