
- •Проектирование привода технологического оборудования
- •Федеральное агентство по образованию Уральский государственный технический университет – упи
- •Проектирование привода технологического оборудования
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Введение
- •1. Порядок выполнения курсового проекта
- •2. Предварительные расчеты сборочных единиц
- •2.1. Выбор электродвигателя в общем случае требуемая мощность двигателя Pдв.Тр равна
- •2.2. Определение кинематических и силовых параметров привода
- •Кинематические и силовые параметры передачи
- •2.3. Выбор параметров и конструирование элементов клиноременной передачи
- •2.3.1. Предварительный выбор параметров передачи
- •2.3.2. Сила в ременной передаче
- •2.3.3. Конструирование шкивов
- •2.3.4. Натяжные устройства
- •2.4. Выбор параметров цепной передачи
- •2.4.1. Предварительный выбор параметров цепной передачи
- •2.4.2. Сила в цепной передаче
- •2.5. Выбор параметров открытой зубчатой передачи
- •2.5.1. Геометрические параметры прямозубых цилиндрических колес
- •2.5.2. Силы в зубчатой цилиндрической прямозубой открытой передаче
- •2.6. Выбор зубчатого редуктора
- •Коэффициенты характера нагрузки Кн, режима работы Креж, продолжительности включения кпв, часов работы в сутках Кч.Р/с
- •2.7. Выбор соединительных муфт
- •3. Компоновка привода
- •3.1. Конструирование ведомого вала привода и выбор подшипников ведомого вала
- •3.2. Первый этап компоновки
- •3.3. Проверочные расчеты
- •3.3.1. Расчет подшипников на долговечность
- •3.3.2. Расчет ведомого вала на усталостную прочность
- •3.3.3. Расчет ведомого вала на статическую прочность
- •3.3.4. Проверка прочности шпонок
- •3.4. Второй этап компоновки
- •4. Проектирование рам
- •4.1. Проектирование сварных рам
- •4.2. Сварные соединения. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений
- •Примеры условных обозначений швов сварных соединений
- •4.3. Требования к чертежу рамы
- •5. Составление сборочного чертежа и спецификации
- •5.1. Общие принципы построения сборочных чертежей
- •5.2. Составление спецификаций
- •5.3. Пояснительная записка
- •6. Расчет привода технологической машины
- •6.1. Исходные данные
- •6.2. Выбор электродвигателя
- •Кинематические и силовые параметры привода (предварительные)
- •6.3. Выбор параметров клиноременной передачи
- •Кинематические и силовые параметры привода (уточненные)
- •6.4. Выбор редуктора
- •6.5. Выбор муфты
- •6.6. Выбор подшипников ведомого вала
- •6.7. Компоновка и вычерчивание привода
- •6.8. Проектирование рамы
- •6.9. Проверочные расчеты
- •6.9.1. Проверка долговечности подшипников ведомого вала
- •Определяем опорные реакции вала.
- •6.9.2. Проверка прочности шпоночных соединений на ведомом валу
- •6.9.3. Расчет ведомого вала на усталостную прочность
- •6.9.4. Расчет ведомого вала на статическую прочность
- •Библиографический список
- •Приложения
2.3.2. Сила в ременной передаче
Сила Fвр, действующая на валы ременной передачи, Н:
где qm – масса 1 погонного метра ремня (см. табл. 2).
2.3.3. Конструирование шкивов
В общем машиностроении применяют клиновые ремни трех типов сечений: нормальные, узкие и поликлиновые. В настоящем учебном пособии при проектировании привода технологического оборудования используют клиноременные передачи нормального сечения.
Шкивы ременных передач изготавливают чаще всего литыми из стали или чугуна марки СЧ20. Также их изготавливают сварными из стали.
Шкив для клиновых ремней нормального сечения показан на рис. 2. Величину h взять из табл. 2.
Основные размеры шкивов клиноременных передач:
-
- толщина обода чугунных шкивов
- толщина обода стальных шкивов
- толщина диска
- диаметр ступицы чугунных шкивов
- диаметр ступицы стальных шкивов
- длина ступицы
δчуг = 1,2h;
δст = h;
С = (1,2…1,3)δ;
dст = 1,65d;
dст = 1,55d;
lст = (1,2…1,5)d.
Окончательно длину ступицы шкива lст принимают с учетом результатов расчета шпоночного соединения.
Рис. 2
Шкивы состоят из обода с канавками (табл. 6), на который надевают ремень, ступицы для установки шкива на вал и диска или спиц, с помощью которых обод и ступица объединены в одно целое.
Таблица 6
Канавки шкивов клиноременных передач для ремней нормального сечения
Сечение ремня |
bр |
b |
h |
e |
f |
dр для угла α канавки |
||
(34±1)° |
(36±1)° |
(38±1)° |
||||||
Z A B C D E EO |
8,5 11 14 19 27 32 42 |
2,5 3,3 4,2 5,7 8,1 9,6 12,5 |
7,5 8,7 10,8 14,3 19.9 23,4 30,5
|
12±0,3 15±0,3 19±0,4 25,5±0,5 37±0,6 44,5±0,7 53±0,8 |
8 10 12,5 17 24 29 38 |
50…71 80…112 125…160 – – – –
|
80…100 125…160 180…224 200…315 315…450 500…560 –
|
112…160 180…400 250…500 355…630 500…900 630…1120 800…1400
|
2.3.4. Натяжные устройства
В общем случае привод может содержать двигатель, муфту (или муфты), редуктор, узлы цепных и ременных передач. Если двигатель связан с редуктором ременной передачей, желательно расположить на одном уровне опорные поверхности электродвигателя и редуктора. Торцы венцов шкивов ременной передачи должны быть расположены на одном уровне в плане. Для ременной передачи возникает необходимость регулировки натяжения ремней. Здесь несколько причин:
- в процессе эксплуатации ременных передач ремни растягиваются. Для компенсации растяжения ремня необходимо увеличить межосевое расстояние передачи;
- в случае замены ремней на новые необходимо уменьшить межосевое расстояние ременной передачи, легко снять старые ремни и надеть взамен новые. Затем отрегулировать натяжение ремней, увеличив снова межосевое расстояние ременной передачи.
В машинах общего назначения обычно используют периодическую регулировку натяжения ремней.
В настоящем учебном пособии показаны следующие варианты натяжных устройств:
1. Натяжное устройство (рис. 3), состоящее из двух плит – неподвижной плиты 1, закрепленной на раме привода, и подвижной 2, перемещающейся по неподвижной плите. Электродвигатель крепят к подвижной плите винтами 3. Для винтов 4 в подвижной плите сделаны пазы, в неподвижной плите – резьбовые отверстия. Диаметры винтов 4 соответствуют ширине пазов. Перемещение подвижной плиты 2 по неподвижной плите 1 осуществляется при помощи толкающих винтов 5.
Рис. 3
2. Натяжное устройство (рис. 4) аналогично предыдущему. Отличием от предыдущей схемы является перемещение подвижной плиты с электродвигателем по неподвижной при помощи тянущих винтов.
Рис. 4
3. В следующем устройстве для натяжения ремня электродвигатель монтируется на раме (на фундаменте) через специальные салазки (рис. 5, 6). Салазки снабжены пазами под болты крепления электродвигателя. Размеры салазок приведены в табл. 7. Перемещение электродвигателя по салазкам осуществляется при помощи толкающих винтов 1 при ослабленном болтовом креплении 2 лап электродвигателя и последующей фиксации электродвигателя с помощью болтового крепления.
Рис. 5
Рис. 6
Таблица 7
Размеры салазок для перемещения электродвигателей
Тип салазок |
Размеры в мм |
Масса комплекта салазок, кг |
Болты для крепления лап двигателя |
|||||||||||
a |
a1 |
B1 |
B2 |
C1 |
C2 |
d1 |
d2 |
h1 |
h2 |
h3 |
l |
|||
С-3 С-4 С-5 С-6 С-7 С-8 С-9 |
16 18 25 25 30 35 35 |
38 45 65 65 90 100 110 |
370 430 570 670 770 900 1030 |
440 510 670 770 930 950 1090 |
410 470 620 720 870 700 800 |
– – – – – 175 190 |
М12 М12 М16 М16 М20 М24 М24 |
12 14 18 18 24 28 28 |
15 18 22 26 30 35 40 |
44 55 67 74 88 95 105 |
36 45 55 60 70 75 85 |
42 50 72 75 105 245 260 |
3,8 5,3 12,5 17,5 31 45 63 |
М10х35 М10х35 М10х35 М10х35 М10х35 М10х35 М10х35 |
Примечание. Салазки типов С-3…С-7 изображены на рис. 5, типов С-8 и С-9 – на рис. 6.
4. В конструкции на рис. 7 натяжение ремня позволяет получить качающаяся подмоторная плита 1 с установленным на ней электродвигателем. Плита поворачивается относительно оси 2 кронштейна 3 на нужный угол. Опору 4 перемещают вдоль винта 5 при отведенных от опоры гайках 6. Винт 5 вращается около оси кронштейна 7. При получении нужного натяжения ремней опора 4 фиксируется гайками 6. Винт 8 фиксирует положение оси 9. Винтами 10 кронштейн 3 крепятся к раме. Подмоторные плиты данной конструкции разработаны для монтажа электродвигателей. Размеры подмоторных плит представлены в табл. 8.
Таблица 8
Размеры подмоторных плит для монтажа
электродвигателей конструкции ЭНИМС
Обозначение |
Типоразмер двигателя серии А2 и АО2 |
Размеры, мм |
Масса, кг |
Гайка 6 |
Винт 8 |
Винт 10 |
|||||
B |
L |
L1 |
b |
H |
H1 |
||||||
001 |
11 |
160 |
180 |
220 |
26 |
40 |
40 |
7,41 |
М16 |
М6х12 |
М10х12 |
12 |
|||||||||||
002 |
21 |
180 |
210 |
8.62 |
|||||||
22 |
|||||||||||
003 |
31 |
200 |
250 |
9,47 |
|||||||
32 |
|||||||||||
004 |
41 |
225 |
280 |
260 |
32 |
50 |
50 |
16,1 |
М20 |
М8х15 |
М12х35 |
42 |
Рис. 7