
- •В. Е. Костин, в. Н. Тышкевич, а. В. Саразов, а. В. Синьков, в. Ф. Белуха
- •Волгоград 2011
- •В. Е. Костин,
- •Введение
- •Задание
- •1. Расчётно-проектное задание № 1
- •1.1. Выбор электродвигателя
- •1.2. Кинематический расчёт привода Передаточное число привода определяется по формуле:
- •Тогда общее передаточное число привода
- •Двигатели асинхронные короткозамкнутые трехфазные серии 4а
- •Передаточные числа коническо-цилиндрического редуктора
- •1.3. Определение срока службы привода
- •1.4. Пример выполнения расчётно-проектного задания № 1
- •1.5. Контрольные вопросы к расчётно-проектному заданию № 1
- •2. Расчётно-проектное задание № 2 Расчёт цепной передачи
- •2.1. Порядок расчёта цепной передачи
- •2.2. Проектный расчёт
- •Цепи приводные роликовые нормальной серии однорядные типа пр (гост 13568-81)
- •Межосевое расстояние в шагах цепи:
- •Коэффициент высоты зуба
- •2.3. Проверочный расчёт
- •Значения поправочных коэффициентов
- •Допускаемое давление в шарнирах роликовых цепей
- •Значения коэффициентов провисания
- •Допускаемый коэффициент запаса прочности для роликовых цепей
- •2.4. Конструирование звёздочек роликовых цепей
- •Шпонки призматические (гост 23360 – 78)
- •2.5. Разработка рабочего чертежа звёздочки роликовой цепи
- •2.6. Пример выполнения расчётно-проектного задания № 2
- •2.7. Расчёт и проектирование цепной передачи с помощью системы компас-3d
- •2.8. Расчет и проектирование цепной передачи с помощью системы apm WinMachine
- •2.9. Контрольные вопросы к расчётно-проектному заданию № 2
- •3. Расчётно-проектное задание № 3 Расчёт цилиндрической зубчатой передачи
- •3.1. Выбор материалов зубчатых колёс и термической обработки
- •Допускаемые напряжения
- •Значение числа циклов nh0
- •3.3. Проектный расчёт на контактную прочность
- •3.4. Проверочный расчёт
- •Значения коэффициента kf
- •Коэффициент формы зуба yf
- •3.5. Конструирование колеса
- •3.6. Разработка рабочего чертежа цилиндрического зубчатого колеса
- •3.7. Пример выполнения расчётно-проектного задания. Расчёт цилиндрической передачи
- •3.8. Расчёт и проектирование цилиндрической зубчатой передачи с помощью системы компас-3d
- •3.9. Расчёт и проектирование цилиндрической зубчатой передачи с помощью системы apm WinMachine
- •3.10. Контрольные вопросы к расчётно-проектному заданию № 3
- •4. Расчётно-проектное задание № 4 Расчёт закрытой конической зубчатой передачи
- •4.1. Проектный расчёт
- •4.2. Проверочный расчёт
- •4.3. Определение конструктивных элементов конического колеса
- •4 .4. Разработка рабочего чертежа конического зубчатого колеса
- •4.5. Пример выполнения расчетно-проектного задания
- •4.6. Расчёт и проектирование конической зубчатой передачи с помощью системы компас-3d
- •4.7. Расчёт и проектирование конической зубчатой передачи с помощью системы apm WinMachine
- •4.8. Контрольные вопросы к расчётно-проектному заданию № 4
- •5. Расчетно-проектное задание № 5 Расчет клиноремённой передачи
- •5.1. Проектный расчёт
- •Минимальные значения диаметра меньших шкивов
- •Значения поправочных коэффициентов
- •5.2. Проверочный расчет
- •5.3. Конструирование шкивов клиноременной передачи
- •5.4. Разработка рабочего чертежа шкива клиноремённой передачи
- •5.5. Пример выполнения расчётно-проектного задания № 5
- •5.6. Расчёт и проектирование клиноремённой передачи с помощью системы компас-3d
- •5.7. Расчёт и проектирование клиноремённой передачи с помощью системы apm WinMachine
- •5.8. Контрольные вопросы к расчётно-проектному заданию № 5
- •6.3. Проектный расчёт валов
- •6.3.1. Ведомый вал
- •Резиновые армированные манжеты для валов (гост 8752-79)
- •Подшипники шариковые радиальные однорядные (гост 8338 - 75)
- •Средняя серия
- •Подшипники шариковые радиально-упорные однорядные (гост 831 – 75)
- •Подшипники конические радиально-упорные однорядные (гост 831 - 75)
- •6.3.2. Ведущий вал
- •Канавки под язычок стопорной шайбы
- •6.3.3. Концевые участки валов
- •Цилиндрические концы валов по гост 12080-66
- •Концы валов конические по гост 12081-72
- •6.3.4. Промежуточный вал
- •6.4. Подбор и проверка шпонок
- •Шпонки призматические (гост 23360 – 78)
- •6.5.1.Условие равновесия валов
- •6.5.2.Определение эквивалентной динамической нагрузки
- •Значения коэффициентов e и y для радиальных однорядных шарикоподшипников
- •Значения коэффициента безопасности kБ
- •Значения температурного коэффициента kТ
- •6.6. Уточненный расчет валов на выносливость
- •Эффективные коэффициенты концентрации напряжений
- •Коэффициент, учитывающий влияние масштабного фактора
- •Коэффициенты, учитывающие влияние асимметрии цикла асимметрии цикла
- •6.7. Разработка рабочего чертежа вала
- •6.8. Пример выполнения расчетно-проектного задания № 6
- •6.8.1. Ведомый вал
- •6.8.2. Ведущий вал
- •6.9. Проектирование валов с помощью системы компас-3d
- •6.10. Контрольные вопросы
- •Список рекомендуемой литературы
- •400131, Г. Волгоград, пр. Ленина, 28, корп. 1.
- •4 00131, Г. Волгоград, пр. Ленина, 28, корп. 7.
1. Расчётно-проектное задание № 1
Выбор электродвигателя. Кинематический расчёт привода
1.1. Выбор электродвигателя
Рис.
1.1. Схема привода
Требуемая мощность электродвигателя зависит от мощности на исполнительном механизме привода (в приведённой схеме – на ведомой звёздочке), а частота вращения вала электродвигателя зависит от частоты вращения вала ведомой звёздочки. Определяем требуемую мощность электродвигателя Pдв по формуле (1.1), кВт:
|
(1.1) |
где P5 – мощность на ведомой звездочке;
0 - общий коэффициент полезного действия привода (КПД).
общий коэффициент полезного действия привода:
|
(1.2) |
где цп – КПД цепной передачи, ц– КПД цилиндрической зубчатой передачи, к - КПД конической зубчатой передачи, рп – КПД ремённой передачи, п – КПД пары подшипников качения.
Значения коэффициентов полезного действия механических передач, муфт и подшипников качения выбираются из таблицы 1.1.
Номинальная
мощность электродвигателя должна быть
не меньше требуемой, то есть должно
соблюдаться условие
.
Номинальная мощность электродвигателя,
его тип и номинальное число оборотов
выбираются из таблицы 1.2.
1.2. Кинематический расчёт привода Передаточное число привода определяется по формуле:
|
(1.3) |
где n1 – число оборотов вала электродвигателя, об/мин, n5 – число оборотов ведомого вала, об/мин.
Определение и выбор передаточных чисел ступеней производится разбивкой передаточного числа привода. Разбивку передаточного числа привода производят, оставляя передаточное число редуктора постоянным и изменяя передаточные числа открытых передач.
Таблица 1.1
Значения кпд элементов механических передач
Элемент передачи |
КПД |
Закрытая цилиндрическая зубчатая передача |
0,96…0,97 |
Закрытая коническая зубчатая передача |
0,95…0,96 |
Открытая цепная передача |
0,9…0,93 |
Закрытая цепная передача |
0,95…0,97 |
плоскоремённая передача |
0,96…0,98 |
Клиноремённая передача |
0,95…0,97 |
Пара подшипников качения |
0,99…0,995 |
Муфта |
0,98 |
Тогда общее передаточное число привода
|
(1.4) |
где ицп – передаточное число цепной передачи, ирп – передаточное число ремённой передачи, ир – передаточное число редуктора.
Таблица 1.2
Двигатели асинхронные короткозамкнутые трехфазные серии 4а
Рном, кВт |
Синхронная частота вращения, об/мин |
|||||||
3000 |
1500 |
1000 |
750 |
|||||
Тип двигателя |
nном, об/мин |
Тип двигателя |
nном, об/мин |
Тип двигателя |
nном, об/мин |
Тип двигателя |
nном, об/мин |
|
0,25 |
4ААМ56В2У3 |
2760 |
4ААМ63А4У3 |
1370 |
4ААМ63В6У3 |
890 |
4АМ71В8УЗ |
680 |
0,37 |
4ААМ63А2У3 |
2740 |
4ААМ63В4У3 |
1365 |
4АМ71А6У3 |
910 |
4АМ80А8У3 |
675 |
0,55 |
4ААМ63В2У3 |
2710 |
4АМ71А4УЗ |
1390 |
4АМ71В6У3 |
900 |
4АМ80В8У3 |
700 |
0,75 |
4АМ71А2У3 |
2840 |
4АМ71В4У3 |
1390 |
4АМ80А6У3 |
915 |
4АМ90LА8У3 |
700 |
1,1 |
4АМ71В2У3 |
2810 |
4АМ80А4У3 |
1420 |
4АМ80В6У3 |
920 |
4АМ90LВ8У3 |
700 |
1,5 |
4АМ80А2У3 |
2850 |
4АМ80В4У3 |
1415 |
4АМ90L6У3 |
935 |
4АМ100L8У3 |
700 |
2,2 |
4АМ80В2У3 |
2850 |
4АМ90L4У3 |
1425 |
4АМ100L6У3 |
950 |
4АМ112МА8У3 |
700 |
3,0 |
4АМ90L2У3 |
2840 |
4АМ100S4У3 |
1435 |
4АМ112МА6У3 |
955 |
4АМ112МВ8У3 |
700 |
4,0 |
4АМ100S2У3 |
2880 |
4АМ100L4У3 |
1430 |
4АМ112МВ6У3 |
950 |
4АМ132S8У3 |
720 |
5,5 |
4АМ100L2УЗ |
2880 |
4АМ112М4У3 |
1445 |
4АМ132S6У3 |
965 |
4АМ132М8У3 |
720 |
7,5 |
4АМ112М2У3 |
2900 |
4АМ132S4УЗ |
1455 |
4АМ132М6У3 |
970 |
4АМ160S8У3 |
730 |
11 |
4АМ132M2У3 |
2910 |
4AM132M4У3 |
1447 |
4A160S6У3 |
970 |
4А160М8У3 |
727 |
15 |
4А160S2У3 |
2910 |
4А160S4У3 |
1455 |
4А160М6У3 |
970 |
4А180М8У3 |
731 |
18,5 |
4А160М2У3 |
2910 |
4А160М4У3 |
1455 |
4А180М6У3 |
980 |
- |
- |
22 |
4А180S2У3 |
2919 |
4А180М4У3 |
1470 |
- |
- |
- |
- |
Передаточные числа редуктора ир выбирают из таблицы 1.3, передаточное число цепной передачи принимают ицп=2…5, рекомендуется ицп выбирать из следующего ряда: 1; 1,12; 1,25; 1,4; 1,6; 1,8; 2; 2,25; 3,15; 4; 4,5; 5, передаточное число ремённой передачи принимают ирп=2…4.
Фактические числа оборотов валов привода определяют в следующем порядке:
число оборотов ведущего вала редуктора, об/мин:
;
число оборотов промежуточного вала редуктора, об/мин:
;
число оборотов ведомого вала редуктора, об/мин:
.
Таблица 1.3