
- •Основы конструирования и проектирования
- •Оглавление
- •1. Общие определения и рекомендации
- •2. Задание на курсовую работу
- •3. Исходные данные
- •4. Расчет силовых и кинематических характеристик привода
- •4.1. Определение мощности на приводном валу
- •Варианты заданий на курсовую работу
- •Ориентировочные значения частных к.П.Д. Ηi
- •4.2. Выбор электродвигателя
- •4.3. Кинематический расчет привода
- •Технические характеристики трехфазных асинхронных короткозамкнутых электродвигателей серии 4а (по гост 19523-74)
- •5. Расчет параметров зубчатых колес
- •5.1. Определение механических свойств материалов
- •Механические характеристики некоторых материалов зубчатых колес
- •(Гост 2.309-73)
- •5.2. Расчет параметров передачи
- •Предпочтительные значения параметров зубчатых зацеплений и валов
- •6. Конструирование валов редуктора
- •6.1. Расчет диаметров валов
- •6.2. Расчет шпоночных соединений
- •6.3. Расчет зубчатой муфты
- •Основные параметры зубчатых соединительных муфт по ост 92-8764-76
- •6.4. Разработка чертежа вала редуктора
- •7. Проверочный расчет быстроходного вала
- •7.1. Определение реакций опор
- •7.2. Расчет статической прочности вала
- •7.3. Уточненный расчет прочности вала
- •Коэффициенты шероховатости kσn и kτn
- •Отношение и , для участков вала в месте посадки деталей
- •Список литературы
Ориентировочные значения частных к.П.Д. Ηi
Наименование |
Обычное изготовление |
Точного изготовления и приработанные |
Консистентная смазка |
Жидкая смазка |
|||
Зубчатая передача с цилиндрическими колесами ηзп |
0,975 |
0,98-0,99 |
0,95-0,97 |
Пара подшипников качения ηподш |
0,99-0,995 |
||
Муфты ηмуф |
0,995 |
4.2. Выбор электродвигателя
В общем машиностроении широкое распространение получили асинхронные двигатели трехфазного тока с короткозамкнутым ротором.
Асинхронные двигатели имеют «жесткую» механическую характеристику. При этом значительное изменение нагрузки вызывает несущественное изменение частоты вращения ротора. Практически принимаем, что в рабочем диапазоне нагрузок (исключая период пуска) частота вращения ротора пдв = – const, тогда частота вращения двигателя связана с частотой вращения рабочего органа. Выбор двигателя производят из каталога [4] по номинальной мощности Nдв, при условии, что
.
Для
рассматриваемого примера определим из
таблицы 3, составленной
на основании указанного каталога,
электродвигатель 4А160S6УЗ
со
следующими характеристиками: Nдв
=
11
кВт;
синхронная
частота вращения
;
диаметр
вала ротора dдв
=
48 мм;
кратность
максимального момента ψmax
= 2,2.
Частота вращения ротора двигателя при номинальной нагрузке меньше синхронной частоты и определяется по формуле:
где: s – коэффициент скольжения, изменяющийся в пределах 0,04-0,06, принимаем равным 0,04.
4.3. Кинематический расчет привода
Определим передаточное число редуктора по отношению частот вращения входного и выходного валов
.
Полученное значение лежит в рекомендованных для одноступенчатых передач пределах (1,6-8). По таблице 4 принимаем ближайшее стандартное значение по СТ СЭВ 229-75 (первый ряд) и = 5 и уточняем частоту вращения тихоходного вала редуктора
.
При этом угловые скорости вращения валов рассчитаем по формулам:
;
Вращающие моменты на быстроходном и тихоходном валах (с учетом к.п.д.) соответственно:
;
.
Таблица 3
Технические характеристики трехфазных асинхронных короткозамкнутых электродвигателей серии 4а (по гост 19523-74)
Тип двигателя |
Мощность, кВт |
Кратность макс. момента |
Диаметр вала ротора, мм |
Частота вращения,
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
4АА50А2У3 |
0,9 |
2,2 |
9 |
3000 |
4АА5082У3 |
0,12 |
9 |
||
4АА56А2У |
0,18 |
11 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
4А56В2У3 |
0,25 |
|
11 |
|
4АА63А2У3 |
0,37 |
14 |
||
4АА63В2У3 |
0,55 |
14 |
||
4А71А2У3 |
0,75 |
19 |
||
4А71В2У3 |
1,1 |
19 |
||
4А80А2У3 |
1,5 |
22 |
||
4А80В2Y3 |
2,2 |
22 |
||
4А90L2Y3 |
3,0 |
24 |
||
4A100S2Y3 |
4,0 |
28 |
||
4A100L2Y3 |
5,5 |
28 |
||
4A112M2Y3 |
7,5 |
32 |
||
4A132V2Y3 |
11,0 |
38 |
||
4A160M2Y2 |
15,0 |
42 |
||
4A160S2Y3 |
18,5 |
42 |
||
4A180S2Y3 |
22,0 |
55 |
||
4A180M2Y3 |
30,0 |
55 |
||
4A200M2Y3 |
37,0 |
60 |
||
4AA63AY3 |
0,25 |
2,2 |
14 |
1500 |
4AA63D4Y3 |
0,37 |
14 |
||
4A71AY3 |
0,55 |
19 |
||
4A71BY3 |
0,75 |
19 |
||
4A80A4Y3 |
1,1 |
22 |
||
4A80B4Y3 |
1,5 |
22 |
||
4A90L4Y3 |
2,2 |
24 |
||
4A100S4Y3 |
3,0 |
28 |
||
4A100L4Y3 |
4,0 |
28 |
||
4A112M4Y3 |
5,5 |
32 |
||
4A132S4Y3 |
7,5 |
38 |
||
4A132M4Y3 |
11,0 |
38 |
||
4A160S4Y3 |
15,0 |
48 |
||
4A160M4Y3 |
18,5 |
48 |
||
4A180S4Y3 |
22,0 |
55 |
||
4A180M4Y3 |
30,0 |
55 |
||
4A200M4Y3 |
37,0 |
60 |
||
4A200L4Y3 |
45,0 |
60 |
||
4A71A6Y3 |
0,37 |
2,2 |
19 |
1000 |
4A71B6Y3 |
0,55 |
19 |
||
4A80A6Y3 |
0,75 |
22 |
||
4A80B6Y3 |
1,10 |
22 |
||
4A90L6Y3 |
1,5 |
24 |
||
4A100L6Y3 |
2,20 |
28 |
||
4A112MA6Y3 |
3,00 |
32 |
||
4A112MB6Y3 |
4,00 |
38 |
||
4A132S6Y3 |
5,50 |
38 |
||
4A132M6Y3 |
7,50 |
48 |
|
|
4A160S6Y3 |
11,0 |
48 |
||
4A160M6Y3 |
15,0 |
55 |
||
4A180M6Y3 |
18,5 |
2,0 |
55 |
|
4A200M6Y3 |
22,0 |
60 |
||
4A200L6Y3 |
30,0 |
60 |
||
4A225L46Y3 |
37,0 |
65 |
||
4A250S6Y3 |
45,0 |
75 |
||
4A80A8Y3 |
0,37 |
1,7 |
22 |
750 |
4A80B8Y3 |
0,55 |
22 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
4A90LA8Y3 |
0,75 |
|
24 |
|
4A90LB8Y3 |
1,1 |
24 |
||
4A100L8Y3 |
1,5 |
28 |
||
4A112MA8Y3 |
2,2 |
32 |
||
4A112MB8Y3 |
3,0 |
2,2 |
32 |
|
4A132S8Y3 |
4,0 |
38 |
||
4A132M8Y3 |
5,5 |
38 |
||
4A160S8Y3 |
7,5 |
48 |
||
4A160M8Y3 |
11,0 |
48 |
||
4A180M8Y3 |
15,0 |
2,0 |
55 |
|
4A200M8Y3 |
18,5 |
60 |
||
4A200L8Y3 |
22,0 |
60 |
||
4A225M8Y3 |
30,0 |
65 |
Таблица 4
Стандартный ряд передаточных отношений редукторов (СТ СЭВ 229-75)
1 ряд |
1 |
1,25 |
1,6 |
2,0 |
2,5 |
3,15 |
4,0 |
5,0 |
6,3 |
8,0 |
2 ряд |
1,12 |
1,4 |
1,8 |
2,24 |
2,8 |
3,55 |
4,5 |
5,6 |
7,1 |
9,0 |