Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Задание
Выполнить расчет привода в следующей последовательности:
1. Определить общий КПД привода η;
2. Определить требуемую мощность электродвигателя ;
3 .Определить общее оценочное передаточное отношение привода ;
4. Определить приемлемую частоту вращения вала электродвигателя ;
5. Выбрать стандартный электродвигатель;
6. Уточнить общее передаточное отношение привода и разбить его между отдельными узлами и типами передач согласно схеме;
7. Определить кинематические и энергетические характеристики на всех валах привода , ,T;
8. Выбрать стандартные редуктор и упругую муфту (при необходимости), обосновать их выбор;
9. Выполнить расчет цепных передач;
По заданным параметрам приводного вала рассчитать привод, кинематическая схема которого представлена на рисунке 1
Рисунок 1 – Кинематическая схема привода
Исходные данные:
1 Кинематическийрасчет привода
1.1 В соответствии с заданной кинематической схемой определяем коэффициент полезного действия привода:
Значения КПД передач и редуктора выбираемпо таблице1.2.1 [5]
КПД муфты;
КПД коническогоредуктора;
КПД цепной передачи;
КПД пары подшипников качения.
1.2 Требуемая мощность электродвигателя
1.3 Общее передаточное отношение привода
По таблице 1.2.2 [5] предварительно определяем min и max значение пределов рекомендуемых средних передаточных отношений для цепной передачи и для конического редуктора:
минимальный и максимальный предел передаточного отношения цепной передачи;
минимальный и максимальный предел передаточного отношения коническогоредуктора;
1.4 Частоты вращения
Находим частоту вращения приводного вала:
Определим диапазон приемлемых частот вращения вала электродвигателя:
1.5 Выбор электродвигателя
По рассчитанному значению мощности и диапазону приемлемых частот вращения вала электродвигателявыбираем электродвигатель [таблица 16.7.1, 5]:
Тип 4А132М8УЗГОСТ 19523-81
Мощность
Асинхронная частота вращения вала
1.6 Действительное передаточное отношение привода
1.7 Выбираем стандартный редуктор с передаточным отношением ;
Определим передаточное отношение цепной передачи №1:
1.8 Определим угловые скорости на валах привода
1.9 Определим мощности на валах
1.10 Определим крутящие моменты на валах привода
1.11 Выбор конического редуктора
Конический редуктор выбираем по трем параметрам: передаточное отношение, крутящий момент на тихоходном валу и частота вращения на тихоходном валу.
По крутящему моменту на тихоходном валу определяем значение отношения:
Принимаем К1=1 – при спокойной нагрузке.
Принимаем срок службы редуктора t = 20000 ч. Тогда по графику 14 на с. 321 из [2] находим коэффициент =1,23 по поверхностной прочности зубьев и =1,1 по изгибу зубьев.
Значение :
по поверхностной прочности зубьев
по изгибу зубьев
По таблице193 из [2] при для передаточного отношения
находим значения, близкие к расчетным по поверхностной прочности и по изгибу .
Эти значения соответствуют редуктору узкого типа. (КР-250)
1.12 Подбор муфты
Подбираем втулочно-пальцевую муфту.
Муфты подбирают по наибольшему диаметру соединяемых валов с соблюдением условия:
,
где – расчетный крутящий момент;
– допускаемый крутящий момент, принимаемый из справочных таблиц к выбираемой муфте.
где крутящийся момент на соединяемых валах,;
K – коэффициент режима работы муфты, К=1,4 [с. 33, 4].
Н·м
Диаметр вала электродвигателя и входного вала конического редуктора равны соответственно мм и 50 мм.
По заданным параметрам подходит муфта МУВП710-38-1-50-1по ГОСТ 21424-93 с номинальным крутящим моментом =710 Нм [с. 416, 6].
2 Расчет передач
2.1 Расчет цепной передачи №1
Передаточное число цепной передачи
2.1.1 Число зубьев малой (ведущей) звездочки
2.1.2 Число зубьев ведомой звездочки
2.1.3 Коэффициент эксплуатации:
|
где Кд – |
коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки. При спокойнойнагрузке Кд =1; |
|
Ка– |
коэффициент, учитывающий межосевое расстояние. При а = (30…50) ∙ tКа = 1; |
|
Кн – |
коэффициент, учитывающий наклон линии центров звездочек к горизонтали. При угле к горизонтали до 60° Кн=1; |
|
Крег– |
коэффициент, зависящий от способа регулировки натяжения цепи. Для нерегулируемыхпередач Крег= 1,25; |
|
Ксм – |
коэффициент, учитывающий характер смазки. При периодической смазке Ксм = 1,5; |
|
Креж– |
коэффициент, зависящий от продолжительности работы в сутки. При односменной работе Креж=1. |
Среднее допускаемое давление в шарнирах в соответствии с таблицей 3.1[8, с.9]:
2.1.4 Ориентировочное значение шага цепи:
где – крутящий момент на ведущей звездочке, Н∙м;
mp– коэффициент, учитывающий число рядов цепи mp = 1,0.
Для определения оптимального значения шага цепи зададимся тремя смежными шагами однорядной приводной роликовой цепи нормальной серии типа ПР по ГОСТ 13568 – 75 и расчеты сведем в таблицу 1.
Таблица 1 – Расчет цепной передачи
|
Расчетная формула |
Шаг цепи t, мм |
||
|
25,4 |
31,75 |
38,1 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Частота вращения меньшей звездочки |
112,7 |
112,7 |
112,7 |
|
Допустимая частота вращения меньшей звездочки [таблица 3.4, 8] |
1300 |
1100 |
850 |
|
Условие выполняется для всех шагов цепей |
|||
|
Характеристика цепи:
|
55620 2,6 15,88 7,95 |
86820 3,8 19,05 9,55 |
124590 5,5 25,4 11,1 |
|
Площадь проекция опорной поверхности шарнира |
189,4 |
272,9 |
422,9 |
|
Диаметр делительной окружности звездочки |
203 631 |
253 789 |
304 946 |
|
Средняя скорость цепи |
1,2 |
1,49 |
1,79 |
|
Допустимое значение [пункт 2.7, 8] |
20 |
20 |
20 |
|
Условиесоблюдается для всех шагов цепей |
|||
|
Ориентировочное значение межосевого расстояния |
1016 |
1270 |
1524 |
|
Длина цепи в шагах или число звеньев цепи |
133 |
133 |
133 |
|
Уточненное межосевое расстояние |
1012 |
1265 |
1519 |
Продолжение таблицы 1
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Монтажное межосевое расстояние |
1008 |
1260 |
1513 |
|
Число ударов цепи |
0,7 |
0,7 |
0,7 |
|
Допускаемое значение [таблица 3.5, 8] |
30 |
25 |
20 |
|
Условиесоблюдается для всех шагов цепей |
|||
|
Окружное усилие |
4067 |
3275 |
2726 |
|
Расчетное давление в шарнирах цепи |
40,3 |
22,5 |
12,1 |
|
Допускаемое значение |
32,6 |
31,9 |
31,9 |
|
Условие для цепи с не соблюдается |
|||
|
Натяжение от центробежных сил |
8,4 |
17,6 |
|
|
Натяжение от провисания цепи |
284,1 |
493,4 |
|
|
Расчетный коэффициент безопасности |
24,3 |
38,5 |
|
|
Допускаемое значение [таблица 3.6, 8] |
8,2 |
8,5 |
|
|
Условие соблюдаетсядля двух шагов цепей |
|||
|
Натяжение ветвей: ведущей ведомой |
3568 284,1 |
3237 493,4 |
|
|
Нагрузка на валы где коэффициент нагрузки [таблица 3.7, 8] |
4334 |
4122 |
Окончательно принимаем к установке цепь ПР−31,75−8850 ГОСТ 13568-75 вследствие её меньших размеров и меньшего количества материала, необходимого для её изготовления.
2.2 Расчет цепной передачи №2
Передаточное число цепной передачи
2.2.1 Число зубьев малой (ведущей) звездочки
2.2.2 Число зубьев ведомой звездочки
2.2.3 Коэффициент эксплуатации:
|
где Кд – |
коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки. При спокойнойнагрузке Кд =1; |
|
Ка– |
коэффициент, учитывающий межосевое расстояние. При а = (30…50) ∙ tКа = 1; |
|
Кн – |
коэффициент, учитывающий наклон линии центров звездочек к горизонтали. При угле к горизонтали до 60° Кн=1; |
|
Крег– |
коэффициент, зависящий от способа регулировки натяжения цепи. Для нерегулируемыхпередач Крег= 1,25; |
|
Ксм – |
коэффициент, учитывающий характер смазки. При периодической смазке Ксм = 1,5; |
|
Креж– |
коэффициент, зависящий от продолжительности работы в сутки. При односменной работе Креж=1. |
Среднее допускаемое давление в шарнирах в соответствии с таблицей 3.1[8, с.9]:
2.2.4 Ориентировочное значение шага цепи:
где – крутящий момент на ведущей звездочке, Н∙м;
mp– коэффициент, учитывающий число рядов цепи mp = 1,0.
Для определения оптимального значения шага цепи зададимся тремя смежными шагами однорядной приводной роликовой цепи нормальной серии типа ПР по ГОСТ 13568 – 75 и расчеты сведем в таблицу 2.
Таблица 2 – Расчет цепной передачи
|
Расчетная формула |
Шаг цепи t, мм |
||
|
31,75 |
38,1 |
44,45 |
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Частота вращения меньшей звездочки |
36,3 |
36,3 |
36,3 |
|
Допустимая частота вращения меньшей звездочки [таблица 3.4, 8] |
1100 |
850 |
750 |
|
Условие выполняется для всех шагов цепей |
|||
|
Характеристика цепи:
|
86820 3,8 19,05 9,55 |
124590 5,5 25,4 11,1 |
169130 7,5 25,4 12,7 |
|
Площадь проекция опорной поверхности шарнира |
272,9 |
422,9 |
483,9 |
|
Диаметр делительной окружности звездочки |
273 546 |
328 655 |
383 764 |
|
Средняя скорость цепи |
0,52 |
0,62 |
0,73 |
|
Допустимое значение [пункт 2.7, 8] |
20 |
20 |
20 |
|
Условиесоблюдается для всех шагов цепей |
|||
|
Ориентировочное значение межосевого расстояния |
1270 |
1524 |
1778 |
|
Длина цепи в шагах или число звеньев цепи |
121 |
121 |
121 |
|
Уточненное межосевое расстояние |
1271 |
1525 |
1779 |
Продолжение таблицы 2
|
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Монтажное межосевое расстояние |
1266 |
1519 |
1772 |
|
Число ударов цепи |
0,3 |
0,3 |
0,3 |
|
Допускаемое значение [таблица 3.5, 8] |
25 |
20 |
15 |
|
Условиесоблюдается для всех шагов цепей |
|||
|
Окружное усилие |
8500 |
7129 |
6055 |
|
Расчетное давление в шарнирах цепи |
58,4 |
31,6 |
23,5 |
|
Допускаемое значение |
34,3 |
34,3 |
34,3 |
|
Условие для цепи с не соблюдается |
|||
|
Натяжение от центробежных сил |
2,1 |
4 |
|
|
Натяжение от провисания цепи |
493,4 |
784,9 |
|
|
Расчетный коэффициент безопасности |
16,3 |
24,7 |
|
|
Допускаемое значение [таблица 3.6, 8] |
7 |
7 |
|
|
Условие соблюдаетсядля двух шагов цепей |
|||
|
Натяжение ветвей: ведущей ведомой |
7625 493,4 |
6844 784,9 |
|
|
Нагрузка на валы где коэффициент нагрузки [таблица 3.7, 8] |
9185 |
8533 |
Окончательно принимаем к установке цепь ПР−38,1−12700 ГОСТ 13568-75 вследствие её меньших размеров и меньшего количества материала, необходимого для её изготовления.
Список использованных источников
1 ХаркевичВ.Г. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Прикладная механика» для студентов специальностей Т.05.04 и Т.05.07. Кинематический расчёт привода. – Могилев, 1999. – 12 с.
2 Анфимов М.И.Редукторы. Конструкции и расчет. – М:Машиностроение, 1993. – 579 с.
3 Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. – 8-е издание, переработанное и доп. – М.: Машиностроение, 2001.
4 Попов В.Н. Методические указания к курсовому проекту по курсу «Прикладная механика» для студентов технологических специальностей в 2-х частях, часть 1. / Кеворкян В.А., Попов В.Н.,Покатилов А.Е. – Могилев, 2006.
5 Курмаз Л.В., Скойбеда А.Т. Детали машин. Проектирование: - УП Технопринт, 2001. – 292 с.
6 Ничипорчик С.Н. Детали машин в примерах и задачах: учебное пособие / С.Н. Ничипорчик, М.И.Корженцевский,В.Ф. Калачев – 2-е изд. – Мн.:Выш. школа, 1981. – 432 с.
7 Кузьмин А.В. Расчеты деталей машин:Справочное пособие. / Кузьмин А.В.,Козинцов Б.С., Чернин И.М. – Мн.: Высшая школа, 1986. – 403 с.
8 Харкевич В.Г. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Прикладная механика» для студентов специальностей Т.05.04.00 и Т.05.07.00 «Расчет цепных передач». – Могилев, 1999.
9 Харкевич В.Г. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Прикладная механика» для студентов специальностей Т.05.04.00 и Т.05.07.00 «Расчет зубчатых передач». – Могилев, 1999.
10 Общие требования и правила оформления учебных текстовых документов: СТП СМК 4.2.3-01-2011. – Введ. 2011-04-07. – Могилев.: МГУП, 2011. – 43с.