- •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.
Передаточные числа коническо-цилиндрического редуктора
Редуктор ир |
коническая передача ик |
цилиндрическая передача иц |
8 |
2 |
4 |
9 |
2,24 |
4 |
10 |
2,5 |
4 |
11,2 |
2,8 |
4 |
12,5 |
3,15 |
4 |
14 |
3,15 |
4,5 |
16 |
3,55 |
4,5 |
18 |
4 |
4,5 |
Угловые скорости валов привода определяют по формуле, с-1:
|
(1.5) |
Крутящий момент на валах привода определяют в следующем порядке:
крутящий момент на ведомом валу привода Н×мм:
|
(1.6) |
крутящий момент на ведомом валу редуктора:
;
крутящий момент на промежуточном валу редуктора:
;
крутящий момент на ведущем валу редуктора:
;
крутящий момент на валу электродвигателя:
.
1.3. Определение срока службы привода
Срок службы (ресурс) привода в часах определяют по формуле:
|
(1.7) |
где LГ – срок службы привода в годах, tc – продолжительность смены, ч; nc – число смен; Кс – коэффициент сменного использования.
Продолжительность смены принимают tc=8 часов, коэффициент сменного использования Кс=0,85.
1.4. Пример выполнения расчётно-проектного задания № 1
Выбор электродвигателя. Кинематический расчет привода.
Исходные данные (рис. 1.1):
мощность на ведомой звёздочке Р5 = 1,5 кВт;
число оборотов ведомой звёздочки n5 = 58 об/мин;
характер нагрузки – равномерная;
срок службы привода LГ = 6 лет;
число смен – 2;
угол наклона к горизонту линии центров цепной передачи ц=0о;
угол наклона к горизонту линии центров клиноремённой передачи р=0о;
тип конической зубчатой передачи – прямозубая;
тип цилиндрической зубчатой передачи - прямозубая.
Требуемая мощность электродвигателя Pдв, кВт:
где P5 – мощность на ведомой звёздочке;
0 - общий коэффициент полезного действия привода (кпд).
,
где цп = 0,9 – КПД цепной передачи,
ц = 0,97 – КПД цилиндрической зубчатой передачи,
к = 0,96 - КПД конической зубчатой передачи,
рп = 0,97 – КПД клиноремённой передачи,
п = 0,99 – КПД пары подшипников качения.
.
кВт.
выбираем электродвигатель типа 4АМ80В2У3, мощностью Р1=2,2 кВт с номинальной частотой вращения n1=2850 об/мин.
Передаточное число привода
.
Принимаем передаточные числа привода:
цепной передачи ицп=2,
ремённой передачи ирп=1,95,
цилиндрической зубчатой передачи иц=4,
конической зубчатой передачи ик=3,15.
Фактические числа оборотов валов привода, об/мин:
;
;
;
Угловые скорости валов привода, с-1:
;
;
;
;
.
Крутящие моменты на валах привода, Н×мм:
;
;
;
;
.
Срок службы (ресурс) привода в часах:
,
где LГ = 6 - срок службы привода в годах, tc = 8 - продолжительность смены, ч; nc = 2 - число смен; Кс = 0,85 - коэффициент сменного использования.
часов.
1.5. Контрольные вопросы к расчётно-проектному заданию № 1
Как определить кпд ряда последовательно соединённых передач?
По каким критериям подбирается электродвигатель привода исполнительного механизма?
Какому условию должна соответствовать номинальная мощность электродвигателя?
Какие потери мощности возникают при работе привода?
Укажите средние значения кпд механических передач привода ленточного конвейера?
Чему равны оптимальные значения передаточных чисел для цепной и ремённой передачи?
Как определить и разбить по ступеням передаточное число двухступенчатого коническо-цилиндрического редуктора?
Как определить фактические частоты вращения валов привода?
Какой вал редуктора вращается с большей угловой скоростью - промежуточный или ведомый?
Какая связь существует между частотой вращения вала и его угловой скоростью?
Как, зная мощность и число оборотов вала, определить передаваемый им крутящий момент?
Как определить ресурс работы привода в часах, если известен его срок службы в годах?
На каком валу привода действует наименьший крутящий момент?
