Методические указания и задания на курсовую работу по дисциплине Механика (раздел Детали машин) (для студентов направлений подготовки 260200 Продукты питания животного происхождения; 240700 Биотехнология; 280700 Техносферная безопасность)

Рис. 3.2. 3-D модель

электродвигателя

3.2. Определение передаточного числа привода и его ступеней

После выбора электродвигателя определяют общее уточненное передаточное число привода иобщ. ут., которое определяется отношением номинальной частоты вращения двигателя nдв. табл. к частоте вращения выходного вала nвых:

иобщ.ут. пдв.табл. . пвых

Полученное расчетом общее уточненное передаточное число распределяют между передачами, а именно, уточняют передаточное число передачи гибкой связью:

где иред. – передаточное число редуктора (цилиндрической передачи).

3.3. Силовой расчет привода

Силовые (мощности и вращающие моменты на валах) и кинематические (частоты вращения валов) параметры привода рассчитывают из требуемой мощности электродвигателя Рдв. треб. и его номинальной частоты вращения nдв. табл. при установившемся режиме.

3.3.1. Определение частоты вращения валов привода

Определение частоты вращения валов производится с учётом передаточных чисел передач привода по зависимости:

где nвх – частота вращения входного вала i-ой передачи, мин –1; nвых – частота вращения выходного вала i-ой передачи, мин–1; ui – передаточное число рассматриваемой передачи.

3.3.2. Определение мощности на валах привода

Мощность на каждом валу привода определяется по зависимости:

Рвых Рвх пер ,

где Рвых – мощность на выходном валу i-ой передачи, кВт; Рвх – мощность на входном валу i-ой передачи, кВт; пер – КПД рассматриваемой передачи.

где Ti – крутящий момент на i-ом валу, Н м; Рi – мощность на i-ом валу привода, кВт; ni – частота вращения i-ого вала, мин -1

3.4. Выбор стандартного редуктора

Цилиндрический одноступенчатый редуктор подбирают из числа стандартных (табл. 3.5) по следующим параметрам: передаточное число редуктора иред. и крутящий момент на тихоходном валу Ттих, кН·м, таким образом, чтобы табличные значения параметров были ближайшими к требуемым или немного большими.

12

Структуру условного обозначения редукторов можно представить в следующем виде:

,

где 1 – наименование изделия (Редуктор); 2 – обозначение передач (Ц

– цилиндрическая; К – коническая; Пз – планетарная зубчатая; Вз – волновая зубчатая, если одинаковых передач две и более, то после буквы ставят соответствующую цифру); 3 – значение главного параметра (например, межосевого расстояния тихоходной ступени); 4 – значение номинального передаточного числа; 5 – обозначение варианта сборки редуктора (см. рис. 3.3); 6 – категория точности (1 или 2); 7, 8 (при необходимости) – дополнительные признаки по нормативной документации на данный тип редуктора (климатическое исполнение, категория размещения и др. по ГОСТ 15150); 9 – обозначение стандарта или ТУ, регламентирующего тип, основные параметры и размеры.

Пример условного обозначения цилиндрического одноступенчато-

го редуктора с главным параметром – межосевым расстоянием тихоходной ступени aw = 200 мм, передаточным числом uр=4,5, вариантом сборки 12, климатическим исполнением У, категорией размещения 2:

Редуктор ЦУ – 200 – 4,5 – 12 – У2 ГОСТ 20373.

Для каждого типа редукторов в зависимости от взаимного расположения входного и выходного вала существуют различные варианты сборки, показанные на рис. 3.3.

Габаритные, установочные и присоединительные размеры цилиндрических одноступенчатых редукторов типа ЦУ приведены на рис. 3.4 и в табл. 3.6, а на рис. 3.5 представлено наглядное изображение такого редуктора.

13

Рис. 3.3. Варианты исполнения редукторов: Б – быстроходный вал; Т – тихоходный вал

Рис. 3.4. Цилиндрический одноступенчатый редуктор

14

Таблица 3.6

Основные размеры (мм) редукторов типа ЦУ

Примечание: размеры конических концов быстроходного dб и тихоходного dт валов по ГОСТ 12081 и 12080.

Рис. 3.5. 3-D модель цилиндрического одноступенчатого редуктора типа ЦУ

3.5. Расчет передач гибкой связью

Рассчитываются передачи, предусмотренные заданием, ременная или цепная. Справочный материал по расчетам, рассматриваемым ниже, подробно приведен в работах [1-7].

3.5.1.Плоскоременная передача

1.Определяем диаметры малого и большого шкивов.

2.Уточняем передаточное число.

3.Определяем межосевое расстояние.

4.Определяем скорость ремня.

5.Определяем геометрическую длину ремня.

6.Проверяем число пробегов ремня в секунду.

7.Проверяем угол обхвата на меньшем шкиве.

8.Определяем толщину ремня в зависимости от диаметра меньшего шкива.

9.Определяем окружное усилие.

10.Выбираем напряжение ремня от предварительного натяжения.

11.Определяем допускаемое полезное напряжение в ремне для стандартной передачи.

12.Определяем допускаемое полезное напряжение в ремне для проектируемой передачи.

13.Определяем ширину ремня и шкивов.

14.Определяем силу предварительного натяжения ремня и силу давления на валы передачи.

15.Определяем остальные геометрические параметры шкивов.

3.5.2.Клиноременная передача

1.Определяем крутящий момент на быстроходном валу.

2.Определяем допускаемое полезное напряжение в ремне.

3.Вычисляем параметр С – отношение величины крутящего момента на меньшем шкиве к допускаемому полезному напряжению в ремне.

4.Выбираем тип клинового ремня и диаметр меньшего шкива.

5.Определяем диаметр большего шкива.

6.Уточняем передаточное число.

7.Определяем наименьшее межосевое расстояние.

8.Определяем ориентировочную длину ремня.

9.Находим действительное межосевое расстояние.

10.Определяем угол обхвата на меньшем шкиве.

11.Определяем окружное усилие.

12.Определяем число ремней.

13.Определяем силу предварительного натяжения ремней.

14.Определяем нагрузку на валы.

15.Определяем остальные геометрические параметры шкивов.

3.5.3.Цепная передача

1.Выбираем тип цепи.

2.Назначаем число зубьев меньшей звездочки.

3.Определяем число зубьев большей звездочки.

4.Уточняем передаточное число.

5.Назначаем межосевое расстояние в шагах цепи.

6.Определяем коэффициенты: числа зубьев, числа оборотов, эксплуатации.

7.Определяем расчетную мощность передачи.

8.Назначаем шаг цепи и проверяем допустимость выбранного шага при данной скорости вращения малой звездочки.

9.Определяем диаметры делительных окружностей звездочек.

10.Определяем число звеньев цепи.

11.Уточняем межосевое расстояние.

12.Определяем скорость цепи.

13.Находим окружную силу.

14.Определяем нагрузку на валы.

15.Определяем остальные геометрические параметры звездочек.

17

ЛИТЕРАТУРА

1.Анурьев, В.И. Справочник конструкторамашиностроителя. В. 3 т. М.: Машиностроение, 2003.

2.Детали машин. Проектирование: Справочное учебнометодическое пособие / Л.В.Курмаз, А.Т.Скойбеда. – 2-е изд., испр.:

М.: Высш. шк., 2005. – 309 с.

3.Дунаев, П.Ф., Леликов, О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. – М.: Машиностроение, 2008. – 352 с.

4.Дунаев, П.Ф., Леликов, О.П. Конструирование узлов и деталей машин. Учебное пособие. – М.: Высшая школа. 2008. – 447 с.

5.Ерохин, М.Н. и др. Детали машин и основы конструирования. – М.: КолосС. 2004. – 462 с.

6.Иванов, М.Н. Детали машин: учебник для вузов / М.Н.Иванов, В.А.Финогенов. – 8-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш.

шк, 2008. 408 с.

7.Цепные и ременные передачи с задачами и примерами расчетов: Учебное пособие / П.Н.Учаев, С.Г.Емельянов, И.С.Захаров

идр.; Под общ. ред. П.Н.Учаева. – Ст. Оскол: ООО «Тонкие наукоёмкие технологии», 2010. – 116 с.

8.Шелофаст, В.В., Чугунова, Т.Б. Основы проектирования машин. Примеры решения задач. – М.: Изд-во АПМ, 2009. – 240 с.

9.Журнал «Вестник ОрелГАУ». 2009 и последующие

годы.

10.Журнал «Вестник машиностроения». 2009 и после-

дующие годы.

11.Журнал «Достижения науки и техники АПК». 2012 г.

12.Журнал «Техника в сельском хозяйстве». 2012 г.

18

ПРИЛОЖЕНИЕ

ЗАДАНИЯ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Задание 1

Привод ленточного конвейера для транспортировки штучных грузов

1 – электродвигатель;

2 – клиноременная передача;

3 – редуктор цилиндрический косозубый; 4 – муфта;

5 – приводной барабан

Срок службы 5 лет Коэффициент суточно-

го использования Ксут = 0,6 Коэффициент годового

использования Кгод = 0,7

19

Задание 2 Привод ленточного транспортера в цехе комбикормов

1 – электродвигатель;

2 – клиноременная передача;

3 – редуктор цилиндрический прямозубый; 4 – муфта;

5 – звездочка конвейера Срок службы 5 лет

Коэффициент суточного

использования Ксут = 0,6 Коэффициент годового

использования Кгод = 0,65