детали машин2

Работа добавлена на сайт samzan.net:

Методические указания к курсовой работе по ДЕТАЛЯМ машин

ЗАДАНИЯ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Разработать конструкцию привода к горизонтальному валу рабочей машины, включающего электродвигатель, передачу гибкой связью и редуктор, согласно приведенной схеме (рис 1) и числовым данным (табл.1). Для всех вариантов срок службы редуктора равен 10000 часов.

Номер схемы (рис.1) соответствует последней цифре номера зачётной книжки, а вариант числовых значений (табл.1) – предпоследней.

Таблица 1

Исходные данные

Параметр	Варианты числовых значений
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Мощность на приводном валу, Pпр , кВт	2,0	2,5	3,0	4,0	5,2	4,2	3,6	3,2	2,8	6,2
Частота вращения приводного вала, nпр, мин-1	100	50	30	60	40	80	50	40	75	90
Характер нагрузки	Спокойная без толчков, нереверсивная	С умеренными толчками, реверсивная

Примечание:

1. Для одноступенчатых цилиндрических и конических редукторов частоту вращения приводного вала машины удвоить.

2. Недостающими исходными данными необходимо обоснованно задаться в процессе проектирования.

ПРИМЕР РАСЧЕТА

Исходные данные: мощность на приводном валу Pпр = 1,9 кВт, частота вращения приводного вала nпр = 200 мин-1, привод выполнен по варианту 9 (рис.1).

1. Выбор электродвигателя

На основании сравнительного анализа свойств цепной и ремённой передач [4] принимаем решение установить в быстроходной менее нагруженной ступени привода ремённую передачу. Требуемую мощность электродвигателя найдём по формуле

Pэдтр = Pпр /ηпр,

где Pпр - мощность на приводном валу, кВт; ηпр - КПД привода.

Так как привод содержит электродвигатель, ремённую передачу, конический одноступенчатый редуктор, соединённый с приводным валом муфтой, то общий КПД привода равен ηпр = ηрем·ηкон·ηмуф = 0,95∙0,96∙0,98 = 0,89 [2,3].

Требуемая мощность электродвигателя

Pэдтр = 1,9/0,89 = 2,14 кВт.

Электродвигатель должен иметь мощность Pэд ≥ Pэдтр . По ГОСТ 19523-81 выбираем асинхронный трёхфазный обдуваемый электродвигатель единой серии 4А с номинальной мощностью Pэд = 2,2 кВт [2, с.689]. Частоту вращения вала электродвигателя ориентировочно найдём по зависимости

nэд = nпр·uкон·uрем ,

где uкон , uрем – соответственно передаточные числа конической и ремённой передач. В соответствии с рекомендациями [3] принимаем ориентировочно uкон = 4, uрем = 2, тогда nэд = 200∙4∙2 = 1600 мин-1. Наиболее близкая номинальная частота вращения ротора nэд = 1425 мин-1 (двигатель 4А90L4У3).

2. Определение передаточных чисел механизмов привода

Уточняем общее передаточное число привода

uпр = nэд /nпр = 1425/200= 7,125.

Принимаем стандартное значение uкон = 3,55 ( ГОСТ 12289-76).Тогда

uрем = 7,125/3,55 = 2,007. Принимаем uрем = 2. Фактическое передаточное число привода uпр =3,55·2 = 7,1.

3. Расчёт частот вращения и крутящих моментов

Частоты вращения:

- на входном (быстроходном) валу редуктора

nБ = nэд / uрем = 1425/2 =712,5 мин -1;

- на выходном (тихоходном) валу редуктора

nТ = nэд /uпр = 1425/7,1 = 200,7 мин -1.

Отклонение фактической частоты вращения приводного вала nпрф = nТ от заданной nпр не должно превышать 5%.

Δn = (nпрф – nпр) ·100% /nпрф =(200,7 − 200) ·100% /200,7 = 0,35% < 5%.

Крутящие моменты:

- на приводном валу

Tпр =(9550·Pпр)/ nпрф = (9550·1,9)/200,7 = 90,4 Н·м;

- на тихоходном (выходном) валу редуктора

TТ = Tпр / ηмуф = 90,4/0,98 =92,2 Н·м;

- на быстроходном (входном) валу редуктора

TБ = TТ /( uкон · ηкон) = 92,2/(3,55·0,96) =27 Н·м;

- на валу электродвигателя (ведущем шкиве ремённой передачи)

Tэд = TБ /( uрем · ηрем) = 27/(2·0,95) = 14,2 Н·м.

С другой стороны (проверка)

Tэд = (9550· Pпр)/( nпрф · uпр · ηпр) = (9550·1,9)/(200,7·7,1·0,89) =14,2 Н·м.

4. Расчёт клиноремённой передачи [3]

5. Выбор стандартного конического редуктора

Редуктор выбирается по рекомендациям [1,с.320] в зависимости от отношения (P/n Т), причём расчётные значение (P/n Т)р как по изгибу, так и по контактной прочности должны быть меньше табличных (допускаемых). При подсчёте отношения (P/n Т)р должны учитываться следующие коэффициенты:

- k1, учитывающий характер нагрузки (при спокойной без толчков нагрузке k1 = 1);

- k2, учитывающий продолжительность работы редуктора (определяется по графику [1, с. 320]).

По изгибу при k2 = 1,2 имеем

(P/n Т)р =(TТ · k1)/(9740 k2 ) = (92,2·1)/(9740·1,2) = 0,0079.

По контактной прочности при k2 =1,4 имеем

(P/n Т)р = (92,2·1)/(9740·1,4) = 0,0068.

При передаточном числе uкон = 3,55 и nТ = 200,7 мин-1 подбираем табличное допускаемое значение (P/n)Т наиболее близкое к расчетным. Подходит редуктор конический узкого типа с конусным расстоянием Re = 250 мм.

(В справочнике [2] также приведены характеристики цилиндрических одноступенчатых редукторов типа ЦУ [2,633], цилиндрических двухступенчатых типа Ц2У [2. с.635], коническо-цилиндрических типа КЦ [2,с.642] и червячных типа РЧУ[2, с.646, с.633] редукторов).

6. Выбор муфты

Подбираем муфту, соединяющую тихоходный вал редуктора с приводным валом машины. Тип муфты – жёсткая, компенсирующая; передаваемый момент Tм = 92,2 Н·м; нагрузка - нереверсивная спокойная без ударов; поломка муфты вызывает аварию машины, что может привести к человеческим жертвам.

Расчетный момент муфты определяется по формуле:

Tр.м = K·Tм,

где K - коэффициент, учитывающий режим работы, К= К1·К2,

К1 ·- коэффициент безопасности; К1= 1 – поломка муфты не приводит к аварии машины, К1 = 1,2 – поломка муфты вызывает аварию машины, К1 = 1,5 – авария может привести к человеческим жертвам;

К2 – коэффициент, учитывающий характер нагрузки; К2 = 1 при спокойной равномерной нагрузке, К2 = 1,3 – умеренные толчки и удары, К2 = 1,5 - реверсивная нагрузка или нереверсивная со значительными ударами.

В нашем случае К = 1·1,5 = 1,5.

Tр.м = 1,5·92,2 = 138 Н·м.

Наибольшее применение при нереверсивной нагрузке имеют следующие компенсирующие муфты: зубчатая МЗ по ГОСТ 50895-96 и цепная МЦ по ГОСТ 20742-93. Муфта выбирается при соблюдении условия Tм.ст ≥ Tр.м.

В нашем случае подходят муфты МЗ-60 и МЦ-60, но поскольку цепные муфты обладают большими компенсирующими возможностями чем зубчатые, то принимаем муфту МЦ-60 по ГОСТ 20742-93.

7. Конструирование привода

После определения геометрических параметров элементов привода приступают к разработке чертежа общего вида привода [4]. Первым этапом конструирования является эскизная компоновка, при которой отдельные сборочные единицы (двигатель, редуктор, муфта) и детали (шкивы или звёздочки) размещаются на общей раме (плите) с учётом их кинематических связей, габаритных и присоединительных размеров. Чертёж выполняют на одном листе формата А1 ГОСТ 2.301 – 68 с соблюдением правил ЕСКД.

8. Вопросы техники безопасности

Расположение привода в цехе должно соответствовать характеру производства и технологическому процессу, а также обеспечивать безвредные и безопасные условия труда. Расстояние между оборудованием, ширина проходов и проездов устанавливается в соответствии с действующими нормами. Привод заземлить.

К обслуживанию привода могут быть допущены только те рабочие, которые изучили устройство и инструкцию по эксплуатации. Перед включением следует удостовериться в исправности механизмов и в том, что пуск двигателя никому не угрожает опасностью. Обнаружив во время осмотра какие-либо неисправности, рабочий должен сообщить об этом мастеру и до их устранения не приступать к работе.

Запрещается оставлять работающий механизм без присмотра. Запрещается касаться движущихся частей привода и облокачиваться на него; брать или передавать через работающий привод предметы; чистить; смазывать; ремонтировать механизмы на ходу. Недопустимо пользоваться рукавицами и перчатками при выполнении работ, если имеется опасность их захвата вращающимися частями. Если во время работы в механизм попал какой-либо предмет, то запрещается доставать его, не отключив предварительно привод.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Анфимов М.И. Редукторы. Конструкция и расчёт. – М. Машиностроение, 1993. – 464 с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т.-Т.3 7-е изд. - М.: Машиностроение, 1992. - 746 с.
Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин.-: М. Высш. шк., 2000. - 447 с.
Иванов М. Н. Детали машин. – М.: Высш. шк.,1991. – 383 с.

ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Курсовой проект по деталям машин состоит из пояснительной записки, чертежа общего вида привода и спецификации к нему.

Пояснительная записка пишется чернилами (пастой) на одной стороне писчей бумаги формата А4 с полями: слева - 25 мм, справа – 10 мм, сверху - 20 мм, снизу – 25 мм. Допускается набор на компьютере. Записка должна иметь титульный лист, оглавление, лист с заданием на проектирование (техническое задание), введение, основную часть, список использованной литературы и приложение, где размещается спецификация чертежа общего вида, выполненная по ГОСТ 2.108 – 68 на чертёжном листе формата А4. Все страницы пронумеровывают, но на титульном листе цифра 1 не ставится. Записка сшивается и подписывается студентом на титульном листе. Во введении указывается назначение технических устройств привода и формулируются задачи проектирования. Основная часть включает разделы:

Выбор электродвигателя.
Определение передаточных чисел механизмов привода.
Расчёт частот вращения и крутящих моментов.
Расчёт ремённой (или цепной) передачи.
Выбор стандартного редуктора.
Выбор компенсирующей (или упругой) муфты.
Конструирование привода.
Вопросы техники безопасности.

Ход решения должен сопровождаться краткими пояснениями, ссылками на литературные источники и, если необходимо, рисунками. Все необходимые для расчёта формулы сначала записываются в общем виде, а затем в них подставляются числовые значения и приводится конечный результат с указанием единицы измерения величины.

Чертёж общего вида привода помимо изображения самого привода должен содержать:

- частичное изображение фундамента (или другой конструкции), к которому крепится фундаментная плита (рама) привода;

- габаритные размеры привода (длину, ширину и высоту);

- присоединительные и монтажные размеры (посадочные диаметры изделий, расположенных на консолях валов редуктора, вала двигателя; размеры опорных конструкций, диаметры и координаты крепёжных отверстий; расстояния между осями сборочных единиц привода и др.);

- технические требования;

- техническую характеристику привода.

На чертеже привода на полках линий-выносок записывают номера позиций сборочных единиц и деталей, входящих в проектируемый привод. Технические требования на чертеже общего вида размещают под заголовком ”Технические требования” над основной надписью чертежа. Технические требования необходимо излагать в следующей последовательности:

- к приводу для обеспечения безопасной работы обслуживающего персонала, например “Электродвигатель заземлить”;

- для проведения качественного монтажа привода, например “Перекос осей валов электродвигателя и редуктора не более …”;

- по эксплуатации привода, например “ Попадание горюче-смазочных материалов на приводные ремни категорически не допускается”.

Техническую характеристику размещают колонкой отдельно от технических требований, с самостоятельной сквозной нумерацией арабскими цифрами её пунктов. В технической характеристике привода указывают номинальную мощность электродвигателя, общее передаточное число привода, КПД привода, частоту вращения приводного вала и мощность на нём, характер нагрузки.

1 2

3 4

5 6 7

8 9 10

Рис.1. Варианты схем привода: М – электродвигатель;

Ц – одноступенчатый цилиндрический, К – конический, Ч – червячный, КЦ – коническо-цилиндрический, Ц2 – цилиндрический двухступенчатый редукторы

Ц2

КЦ

1. Тема 1. БАЗОВЫЕ ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ 1
2. Как я провела отпуск
3. 1 У ребенка 9 лет появились отеки лица нижних конечностей повышение температуры тела до 375 С головная бо
4. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук Хар
5. Курсовая работа- Экология и культура
6. В основе его лежит длительное сдавление тканей приводящее к прекращению кровотока и ишемии
7. а породило попытки механического перенесения биологических закономерностей межвидовая и внутривидовая бо
8. а Главной задачей П
9. Комплексный анализ
10. Брачно-семейное и наследственное право по законам Хаммурапи
11. Тема- этика в следственной и прокурорской деятельности
12. о судебной экспертизе
13. Минералы
14. ТЕМА- Противник захватил в плен несколько партизан и заключил их в лагерь для пленных
15. Понятие persona в средневековой Западной Европе
16. Пути и средства социальной адаптации несовершеннолетних правонарушителей
17. был одним из наиболее сложных
18. определяется взаимной индуктивностью М проводящих цепей
19. ФИНАНСОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИ ПРАВИТЕЛЬСТВЕ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Финансовый университет Кафедр
20. Значение учета и управления издержками в социально-культурной деятельности1

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе