Вибір електродвигуна, кінематичний та силовий розрахунок механічного приводу. Розрахунок і конструювання передач гнучкою в’яззю

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Міністерство освіти і науки України

Національний технічний університет України

«Київський політехнічний інститут»

Кафедра лазерної технології

Конструювання машин та матеріалознавства

Домашня контрольна робота

з дисципліни «Деталі машин»

Вибір електродвигуна, кінематичний та силовий розрахунок механічного приводу. Розрахунок і конструювання передач гнучкою в'яззю

Виконав:

Іщенко Є.І

Київ НТУУ «КПІ» 2012 р.

Зміст

Завдання на проект

Вступ

1. Вибір електродвигуна. Кінематичний та силовий розрахунок механічного

привода

1.1 Вибір електродвигуна за потужністю

1.2 Кінематичний розрахунок привода. Визначення загального передатного числа та вибір електродвигуна за частотою обертання

1.3 Силовий розрахунок привода

2. Розрахунок клинопасової передачі

2.1 Проектний розрахунок передачі

2.2 Визначення сил, напружень та розрахункової довговічності

2.3 Конструювання шківів

Література

Вступ

механічний привід клинопасова передача

Ціль курсового проектування - систематизувати, закріпити, розширити теоретичні знання, а також розвити розрахунково-графічні навички студентів. Основні вимоги, пропоновані до створюваної машини: висока продуктивність, надійність, технологічність, мінімальні габарити й маса, зручність в експлуатації й економічність. У проектованому редукторі використаються зубчасті передачі.

Редуктором називають механізм, що складається із зубчастих або черв'ячних передач, виконаний у вигляді окремого агрегату й службовець для передачі потужності від двигуна до робочої машини.

Призначення редуктора - зниження кутової швидкості й підвищення обертаючого моменту веденого вала в порівнянні з валом ведучим.

Нам у нашій роботі необхідно спроектувати редуктор для стрічкового транспортера, а також підібрати муфти, двигун. Редуктор складається з литого чавунного корпуса, у якому поміщені елементи передачі - 3 шестірні, 3 колеса, підшипники, вали та ін. Вхідний вал за допомогою муфти з'єднується із двигуном, вихідний - із транспортером.

1. Кінематичний аналіз схеми приводу

Привід складається з електродвигуна, двоступінчастого редуктора. При передачі потужності мають місце її втрати на подолання сил шкідливого опору. Такі опори мають місце й у нашому приводі: у зубчастій передачі, в опорах валів, у муфтах і в ременях з роликами. Через цього потужність на приводному валу буде менше потужності, що розвиває двигуном, на величину втрат.

1.1 Вибір двигуна за потужністю

Загальні коефіцієнти корисної дії потоків приводу.

По таблиці 1.1 [1]

Споживана потужність електродвигуна:

- потужність на вихідному валу привода, кВт; - загальний коефіціент.

За ГОСТ 19523-81 вибираємо двигун з номінальною потужністю

1.2 Вибір двигуна за частотою обертання

Визначаємо загальне придатне число редуктора і предатне число пасової передачі:



де - частота обертання швидкохідного вала редуктора; - частота обертання вихідного вала редуктора

Для двоступінчостого співвісного редуктора предатне число тихохідного ступеня:

Загальне передатне число для двоступінчастого редуктора:

Приймаємо n_д=2880 об/хв

Двигун типу 4А100L2УЗ ГОСТ 19523-81

Асинхронний,

Закритий обдуваємий,

Станина та щитки чавунні або сталеві,

Висота осі обертання - 100,

Розмір за довжиною станини - L,

Кількість полюсів - 2

Кліматичне виконання У категорії 3

1.3 Силовий розрахунок привода

Силовий розрахунок привода полягає у визначенні обертових моментів на валах.

- на валу електродвигуна:

- На швидкохідному валу редуктора:

Де Т_д - обертовий момент на валу електродвигуна, U₁ - предастне чсило клинопасової передачі, - ККД клинопасовой передачі, - ККД відцентрової муфти.

- На тихохідному валу редуктора:

- обертовий момент на швидкохідному валу редуктора; - ККД зубчастої передачі.

2. Розрахунок клинопасової передачі

Дані для розрахунку:

- потужність, що передається ведучим шківом; кВт

- частота обертання ведучого шківа, об/хв.

- попереднє значення передатного числа клинопасової передачі.

Характер навантаження:

- Максимальне короткодіюче навантаження - від номінальнго

- Кількість змін роботи передачі - 2

- Кількість годин роботи передачі - 10000

2.1 Проектний розрахунок передачі

2.1.1 Вибираємо переріз паса за номограмою ГОСТ 1284.3-80 в залежності від споживаної потужності на валу ведучого шківа і частоти його обертання:

Переріз клинового паса - А

Користуючись ГОСТ 1284.3-80, виконують ескіз перерізу вибраного паса і всі його параметри та характеристики.

2.1.2 Для прийнятого паса визначаємо діаметр ведучого шківа

2.1.3 Визначаємо колову швидкість і порівнюємо її з допустимою для цього типу паса:

2.1.4 Визначаємо орієнтовно діаметр веденого шківа , при цьому коефіцієнт пружного коливання паса вибираємо :

Приймаємо .

2.1.5 Уточнюємо передатне число:

2.1.6 Визначаємо відносну похибку передатного числа за формулою:

2.1.7 Визначаємо фактичну частоту обертання веденого шківа:

2.1.8 Визначаємо орієнтовно міжосьову відстань:

Де k=1 вибирають з таблиці.

Перевірка виконань умови:

h=8 мм - висота перерізу паса (з таблиці)

2.1.9 Визначаємо розрахункову довжину паса

Приймаємо L=1250 мм

2.1.10 Визначаємо число пробігів паса

2.1.11 Уточнюємо міжосьову відстань, відповідно прийнятій довжині паса:

2.1.12 Визначаємо кут обхвату ведучого шківа:

2.1.13 Визначаємо потрібну кількість пасів:

де - потужність на ведучому шківі, кВт; ; - допустима номінальна потужність (кВт) для одного клинового пасу в залежності від перерізу, діаметра ведучого шківа , та його швидкості V. - коефіцієнт динамічності та режиму роботи передачі; - коефіцієнт кута обхвату; - коефіцієнт, що враховує вплив на довговічність довжини паса в залежності від відношення розрахункової довжини паса до базової; - коефіцієнт, що враховує кількість пасів у комплекті клинопасової передачі.

2.2 Визначення сил, напружень та розрахункової довговічності

2.2.1 Визначаємо колову силу:

2.2.2 Визначаємо силу початкового натягу одного паса:

де кг/м - маса одного метра паса (за таблицею)

2.2.3 Визначаємо сили, що діють на вал та підшипники:

2.2.4 Визначаємо напруження у ведучій вітці паса

де - напруження від початкового натягу паса,

А = 81 мм² - площа перерізу паса (за таблицею).

2.2.5 Визначаємо напруження згину у пасі на дузі обхвату ведучого шківа:

де E = 70 МПа - модуль пружності для короткотканевих пасів: - відстань від нейтральної лінії до найбільш напружених волокон (за таблицею).

2.2.6 Напруження, які викликають в пасі від дії відцентрових сил:

де - питома маса паса.

2.2.7 Знаходимо максимальні напруження в перерізі ведучої вітки паса в місці набігання його на ведучий шків:

2.2.8 Розрахункова довговічність:

Де - границя витривалості; для клинових пасів; - коефіцієнт, що враховує вплив передатного числа, - коефіцієнт, що враховує непостійність навантаження; - число пробігів паса за секунду (див вище).

2.3 Конструювання шківів

2.3.1 Вибираємо матеріал - сірий чавун марки СЧ15 ГОСТ 1412-85

2.3.2 Визначаємо параметри канавок шківів в залежності від перерізу паса:

2.3.3 Визначаємо основні конструктивні елементи шківів

№ п/п	Параметри конструктивних елементів	Ведучий шків	Ведений шків
1	Розрахункові діаметри шківів, мм
2	Конструкція шківів	монолітний	диск, який має отвори
3	Ширина шківів В, мм
4	Товщина ободу д, мм
5	Внутрішній діаметр маточини, мм		де ;
6	Зовнішній діаметр маточини, мм
7	Довжина маточини, мм
8	Внутрішній діаметр обода, мм
9	Зовнішній діаметр шківів, мм
10	Товщина диска, мм
11	Діаметр отворів у диску шківа, мм
12	К-сть отворів у диску
13	Діаметр на якому знаходяться отвори , мм
14	Розміри шпонкового з'єднання, мм	Переріз шпонки:, Інтервали довжини, L Глибина шпоночного пазу:

Література

1. Приклади розрахунку механічних передач та їх елементів: Методичні вказівки до розрахунково-графічних робіт з курсу "Основи конструювання машин" для студентів машинобудівних спеціальностей усіх форм навчання / Уклад. В.А. Стадник.- К.: КПІ, 1992.- 68 с.

2. Розрахунок та конструювання зубчастих передач: Методичні вказівки до розрахунково-графічних робіт з курсу "Деталі машин та основи конструювання" для студентів машинобудівних спеціальностей усіх форм навчання / Уклад. О.П. Полешко.- К.: КІН, 1993.- 48 с.

3. Розрахунок черв'ячних передач: Методичні вказівки до розрахунково-графічних робіт з курсу "Деталі машин та основи конструювання" / Укл. О Полешко.-К.: КІЛ, 1995-28с.

4. Расчет валов и выбор подшипников качения по динамической грузо-подьемности: Методические указания по курсу "Детали машин" для студентов машиностроительных специальностей всех форм обучения / Сост. В.В. Хильчевский, Ю.А. Попченко, А.П. Полешко -К.: КПИ, 1989- 56 с.

5. Павлище В.Т. Основи конструювання та розрахунок деталей машин: Підручник.- К.: Вища шк., 1953.- 556 с.

6. Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А. Расчет и проектирование деталей машин.-Харьков: Основа, 1991.-275 с.

7. Баласанян Р.А. Атлас деталей машин: Нав. посібник для техн. вузів,-X.: Основа, 1996.-256 с.

8. Стандарты предприятия. Курсовые проекти. Требования к оформлению документации. СТП КПИ 2.001-83 - К.: КПИ, 1984.- 198 с.

9. Чернавский С.А. и др. Проектирование механических передач.- М.: Машиностроение, 1984.- 558 с.

10. Приводи машин: Справочник / Под общ. ред. В.В. Длоугого.- Л.: Машиностроение, 1982.- 456 с.

11. Анурьев В.М. Справочник конструктора-машиностроителя.- 5-е изд.-М.: Машиностроение, 1978.- 560 с.

Размещено на Allbest.ru