Добавил:

Mehanik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

0057 / рпз

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

10.02.2023

Размер:

510.4 Кб

Скачать

☆

1 / 31 2 3 > Следующая >>>

2.КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

2.1.Исходные данные

2.1.1.Натяжениеветвейконвейера: F1 = 5.1 кН; F2 = 1.9 кН;

2.1.2.Скорость ленты: Vл = 1.2 м/сек;

2.1.3.Диаметрбарабана: Dб = 320 мм;

2.1.4.Нарис.1приведенакинематическаясхемаприводавсоответствиисзаданием

Рис.1Кинематическаясхема

2.2.Определениеприводамощностей,передаваемых валами.

2.2.1.Определениемощности,передаваемымвалом4.

P3 = (F1 − F2) Vл = (5.1 − 1.9) 1.2 = 3.8 кВт

2.2.2.Значения ηi длякаждойпередачипринимаем порекомендациям

a) η1 = 0.845 - КПДчервячной передачи; б) ηм = 0.98 - КПДмуфты; в) ηц = 0.95 -КПДцепнойпередачи;

г) ηпод = 0.99 - КПДоднойпарыподшипников. 2.2.3 Общий КПДпривода:

η = η1 ηц ηпод3 ηм = 0.845 0.95 0.993 0.98 = 0.76

тогда:
Вал3: P3 = 3.8			кВт;
Вал2: P2	=		P3	=	3.8		=	4.0 кВт;
		ηц	ηпод		0.95	0.99

Вал1:

4.0

4.8 кВт;

η1 ηпод2

0.845 0.992

Валдв:

Pдв

4.8

4.9 кВт;

ηм

0.98

2.2.4Определениечастотывращениявала3:

6 104 Vл

6 104 1.2

72.0

об/мин;

π 320

π Dб

2.2.5.Передаточныечисластупенейприводапредставимввиде


Uобщ = U1_2 U2_3			где
U1_2	=	36 - передаточное число червячной передачи;
U2_3	=	1.1 -передаточноечисло цепнойпередачи;

Uобщ = U1_2 U2_3 = 36 1.1 = 40.0

2.2.6Требуемаячастотавращениявалаэлектродвигателя: nтр = n3 Uобщ = 72 40 = 2880 об/мин;

2.3.Выборэлектродвигателя.

2.3.2.Характеристикапринятогодвигателя.

Потаблице 2.2с 26[1] потребуемой мощности выбираемтрехфазный асинхронный электродвигатель АИР100L2УЗединой серии А4с короткозамкнутым ротором,типаIM 1081,с мощностьюPэдв = 5.5 кВт Kп_н = 2.2 синхроннойчастотойвращения

nсин := 3000 об/мин и скольжениемs = 5 %,закрытый,обдуваемый.Размерыи конструкцияпредставленывтабл2ирис2.соответственно.

2.3.2.1.Скоростьваладвигателя

n1 = nсин − nсин

= 3000 − 3000

= 2850.0

об/мин;

100

2.4.Фактическое значение частоты вращениявала4.

Uобщ_ф

2850

39.6

об/мин;

Отклонение составит

U =

Uобщ_ф − Uобщ

100

39.58 − 40

100 = −1.06

% находится в пределах

39.58

Uобщ_ф

допустимых значений (-3%<

U <3%)

2.5.Расчетчастотвращений валов.

2.5.1.Используемзависимость

ni = ni/Ui-1+i

Валдв: nдв = n1 = 2850

об/мин;

Вал1: n1 = 2850

об/мин;

Вал2: n2

2850.0

= 79.0 об/мин;

U1_2

Вал3: n3

79.0

72.0

об/мин;

U2_3

1.1

2.6Расчетугловыхскоростей валов.

ωi = π·ni/30

Валдв: ωдв

π n1

= π 2850.0

298.0

-1

;

Вал1: ω1

π n1

π 2850.0 =

298.0

-1

;

Вал2: ω2

π n2

π 79

8.3

-1

;

Вал3: ω3

π n3

π 72.0

7.5

-1

;

2.7.Расчеткрутящихмоментов.

Ti = Pi/ηiUi_i-1

Вал3: T3 =

(F1 − F2) 103 Dб 10− 3

(5.1 − 1.9) 103 320 10− 3

Вал2: T2 =

512

= 494 Hм;

ηпод ηц

U2_3

0.99 0.95

1.1

Вал1: T1 =

494

= 16.6 Hм;

U1_2 η1 ηпод2

36 0.845 0.992

Валдв: Tдв

16.6

16.9 Hм;

ηм

0.98

2.7.2. Расчет сведен в таблицу1

= 512.0 Hм;

с. 10[2]

Таблица 1

№ Вала	Передаточн	Крутящий	Мощность	Частота	Угловая скорость	К.П.Д.
	ое число	момент на	на валах,	вращения	вращения валов	Передачи
	(U)	валу, (Н·м)	(кВт)	валов (об/мин)	(1/c)

дв.	-	16,9	4,9	2850	298	-
	-					-
1		16,6	4,8	2850	298
1	36	16,6	4,8	2850	298	0,85

2		494	4	79	8,3

	1,1					0,95

3		512	3,8	72	7,5

Рис.2Электродвигатель АИР100L2 Таблица 2

d1	l1	l30	b1	h1	l20	l21	d20	d22	d24	d25	h37
32	80	435	10	8	4	16	265	15	300	230	173

2.8.Выводы

2.8.1.РасчетыPi,Ti,ni,являются предварительными и могут бытьизмененыи уточненыпри

дальнейшихрасчетахпривода.

2.8.2.Данныетаблицы1являютсяисходнымиданнымидлядальнейшихрасчетов.

4.Расчет червячнойпередачи.

4.1.Исходные данные:

T2 = 494 Н·м;

T1 = 17 Н·м; n2 = 79 об/мин;

n1 = 2850 об/мин; U1_2 = 36

ω2 = 8.3 c-1;

Срокслужбыпередачи:ts := 12000 часов; Расчетнаясхемаприведенанарис4.

Коэффициенты α1 := 10− 4 α2 := 0.2 α3 := 0.2 α4 := 0.6 β1 := 0.7 β2 := 0.3

График нагрузки рис 5.

Рис4.Cхема червячнойпередачи.

4.1.2. Определение коэффициентовэквивалентностидля графика нагрузки(NHE):

							4			T2			4			β1 T2			4	β2 T2		4
			Kп_н T2					α1					α2						α3 +				α4
NHE1	:= 60	n2	ts							+				+
				T2
										T2						T2				T2
					2.2	494			4		− 4		494		4			0.7 494		4			0.3 494	4
NHE1	= 60	79	12000						10			+			0.2		+			0.2	+				0.6
					494								494						494				494
NHE1 = 1.5 × 107

							4			T2			4			β1 T2			4	β2 T2		4
			Kп_н T2					α1					α2						α3 +				α4
NHE2	:= 60	n3	ts							+				+
				T2
										T2						T2				T2
					2.2	494			4		− 4		494		4			0.7 494		4			0.3 494	4
NHE2	= 60	72	12000						10			+			0.2		+			0.2	+				0.6
					494								494						494				494

NHE2 = 1.3 × 107

Рис5.Графикнагрузки.

4.1.3 Порекомендации [1,33] принимаем числозаходов червякаz1 = 1

4.1.4.Определяемчислозубьев		z2 = z1 U1_2 = 36 = 36.0
колеса:	=	36
4.1.5. Принимаемзначение z2

4.2Выборматериала

4.2.1Предворительнопримем скорость скольжения в зациплении

vск = 0.45 10− 3 n2 U1_2 3T2 10− 3 = 0.45 10− 3 79 36 3494 10− 3

4.2.2Выборматериала примем относящиеся к2группе Для червяка примем Сталь 40Х с термообработкой улучшение табл2.3

Для венца червячногоколеса БрА10Ж4Н4 (отливка в кокиль) табл2.14

=1.01 м/с

[2,18] [2,31]

4.3Допускаемые контактные напряжения Длявенцачервяногоколеса

4.3.1. Пределпрочности при диаметре заготовки не привышающее 200мм потабл. 2.14
σв1 = 450 МПа	[2,12]
4.3.2. Значение контактногонапряжения ([σ]H1)
KH0 = 0.75 - для шлифованных и полированныхчервяков с твердстьюHB<350.
при базовом циклеNHO := 107 переменныхнапряжений
[σ]H01 = KH0 σв1 = 0.75 450 = 337.0 МПа	[2,31]

4.3.3 Коэффициент долговечности (KHL) Суммарноечислоцикловпеременныхнапряжений

Коэффициент эквивалентностидля данногорежима нагружения

6			6
			6
	NHO		107
KHL1 =		=			= 0.94
KHL1 =	NHE1	=		1.45170593e7	= 0.94
	NHE1			1.45170593e7

Прилюбых значениях NНЕ коэффициент контактнойдолговечностидолженнаходиться впределах 1≤KНL1 ≤1.15 тогда примемKHL1 = 1

4.3.4Коэффициент учитывающийинтенсивностиизнашевания колеса

Сv = 1.66 vск− 0.352 = 1.66 1.01− 0.352 = 1.65	[2,31]
4.3.5Допускаемоеконтактныенапряжения
[σ]H1 = KHL1 Сv [σ]H01 = 1.65 337.0 = 556.0 МПа	[2,32]

Длявенцачервяногоколеса
4.3.6.1Пределпрочности при диаметре заготовки не привышающее 200мм потабл. 2.14
σв2 = 700 МПа						[2,31]
4.3.6.2Пределтекучестипридиаметрезаготовкинепривышающее200ммпотабл.2.14
σв2 = 460 МПа						[2,31]
4.3.7. Значение контактногонапряжения ([σ]H02)
[σ]H02 = KH0 σв2			= 0.75 460 = 345.0 МПа			4.3.8
Коэффициент долговечности(KHL2)
Суммарноечислоцикловпеременныхнапряжений
NHE2 = 1.3 × 107
6			6
			6
	NHO		107
KHL2 =		=			= 0.94
KHL2 =	NHE1	=		1.45170593e7	= 0.94
	NHE1			1.45170593e7
Прилюбых значениях NНЕ коэффициент контактнойдолговечностидолженнаходиться впределах

1≤KНL2 ≤1.15 тогда примемKHL2 = 1

4.3.9Коэффициент учитывающийинтенсивностиизнашевания колеса

Сv = 1.66 vск− 0.352 = 1.66 1.01− 0.352 = 1.65	[2,31]
4.3.10Допускаемоеконтактныенапряжения
[σ]H2 = KHL1 Сv [σ]H02 = 1.65 345.0 = 569.0 МПа	[2,32]

Далееврасчетахбудемучитыватьнаименьшеедопустимоеконтактноенапряжениет.е. [σ]H = [σ]H1 = 556 МПа

4.4Допускаемые напряженияизгиба

Для червяка 4.4.2Эквивалентное числоциклов нагружения

						9			T2			9			β1 T2			9	β2 T2		9
		Kп_н T2					α1					α2						α3 +				α4
NFE1 := 60	n2	ts							+				+
			T2
									T2						T2				T2
				2.2	494			9		− 4		494		9			0.7 494		9			0.3 494	9
NFE1 = 60	79 12000							10			+			0.2		+			0.2	+				0.6
				494								494						494				494
NFE1 = 1.9	× 107

NFO = 106 циклов - базовое числоциклов нагружения

KFL1 =

9 NFO

106

= 0.722

1.87026817e7

NFE1

Прилюбых значениях NНЕ коэффициент контактнойдолговечностидолженнаходиться впределах

1≤KFL1 ≤1.3 тогда примемKFL1 = 1

4.4.3Пределтекучестипридиаметрезаготовки менее80мм

σТ1 = 650 МПа

4.4.4Для 1группы материалов

[σ]F01 = 0.25

σТ1 + 0.08

σв1

= 0.25 650 + 0.08 450

= 198.0 МПа тогда

[σ]F1 = KFL1 [σ]F01 = 198.0 = 198.0 МПа

Для венца червячногоколеса

4.4.5Эквивалентное числоциклов нагружения

β1 T2

β2 T2

NFE2 :=

60 n3

Kп_н T2

α1

α2

α3

α4

494

− 4

494

0.7 494

0.3 494

NFE2 =

60 72

12000

2.2

0.2 +

0.6

494

NFE2 = 1.7 × 107

KFL2 =

9 NFO

106

= 0.73

1.70454821e7

NFE2

Прилюбых значениях NНЕ коэффициент контактнойдолговечностидолженнаходиться в

пределах

1≤KFL2 ≤1.3 тогда примемKFL2 = 1

4.4.6Пределтекучести

σТ2 = 200 МПа

4.4.7Для 1группы материалов

[σ]F02 = 0.25

σТ2 + 0.08

σв2

= 0.25 200 + 0.08 460

= 86.8 МПа

тогда

[σ]F2 = KFL2 [σ]F02 = 86.8 = 86.8 МПа

4.4.8Далееврасчетахбудемучитыватьнаименьшеедопустимоенапряжениеотизгибат.е.

[σ]F = [σ]F2 = 87 МПа

4.5Предельнодопустимые напряженияпри проверке намаксимальную статическую или

еденичнуюпиковую

4.5.1Для 2группы материалов.

[σ]Hmax = 4 σТ2 = 4 200 = 800.0 МПа

[σ]Fmax = 0.8 σТ2

= 0.8 200

= 160.0 МПа

4.6Геомтрический расчетпередачи
4.6.1Межосевоерасстояние(aw.)
Приведенный модуль упругостиEпр =	2 E1		E2 2 2.1 105 0.9 105				= 1.26 × 105
				=	2.1 105	+ 0.9 105
				=
	E1	+	E2

Минимальнодопустимыйкоэффициентадиаметрачервякаизусловияжесткости qmin = 0.212 z2 = 0.212 36 = 7.63

Назначим значения коэффициента диаметра червякаq := 8

T2 10

1.26

494

Eпр

aw1 = 1.4

+ 1

1.4

166.0

мм

[σ]H

556

округляем порядупостандарномурядуaw := 160 мм

4.6.2Определяем модуль:

m =

1.4

1.4 160

= 6.22 мм

[2,32]

Принимаемизстандартногоряда m = 8 мм

4.6.4Коэффициент смещения

χ =

−

0.5 (z2 + q)

160

− 0.5 (36 + 8)

= −2.0

условие

≤ 1 выполняется

4.6.5Определяем уголподъема винтовой линии:

на делительном цилиндре

γ := atan

= atan

= 0.124 град

на начальном цилиндре

γw

180

= atan

atan

7.13

град

2 χ

q +

8 + 2 0

4.6.6Определяемделительныедиаметры:

= q m = 8 8 = 64.0 мм - для червяка

= z2 m = 36 8 = 288.0 мм - для колеса

4.6.7Диаметрывершин

da1

= d1 + 2 m = 64.0 + 2 8 = 80.0 мм

da2

= d2 + 2 m = 288.0 + 2 8 = 304.0 мм

4.6.8Диаметрывпадин

df1

= d1 − 2.4 m = 64.0 − 2.4 8 = 44.8 мм

df2

= d2 − 2.4 m = 288.0 − 2.4 8 = 269.0 мм

4.6.9Ширинанарезнойчастичервяка:

(10 + 5.5

+ z1)

m = (10 + 5.5

+ 1) 8 = 88.0 мм приχ<0

примем b1.

= 155 мм

4.6.10Найбольший диаметрколеса:

k = 2 дляэвольвентных червяков

daM2 = da2

6 m

= 304.0 +

6 8

= 320.0

мм

z1 + k

1 + 2

4.6.11Ширина венца колеса:

ψф = 0.315 -причислезубьевчервяка4

b2.

= ψф aw

= 0.315 160 = 50.4 мм

примем b2 = 38 мм

4.7Проверочный расчетпередачи напрочность

4.7.1Определяем окружнуюскорость червяка:

v =

π d1 10− 3 n2

π 64.0 10− 3 79

0.265 м/c

4.7.2Скорость скольжения

vск

0.265

0.267 м/c

cos γw

cos 7.13

180

Ранеебылпринятматериалвенцасоответствующееданнойскоростиследовательнооставимвсебез

изменений.

4.7.3Проверкаконтактногонапряжения

Торцовыйкоэффициент перекрытия

− 0.17 z + 2.9

0.03 z 2

+ z + 1

0.03

+ 36 + 1 − 0.17 36 + 2.9

εa.

1.861

2.95

KH = 1 -начальныйкоэффициент концентрациинагрузки.

180;

0.75; δ

0.87

Eпр T2 103 KH cos(γ)2

σH. =

4.18

4.2

1.3 105 494 103 cos(0.1)2

= 508 Мпа

d22 d1

sin(2

)

288

0.9

1.9

0.8

sin 2

180

4.7.3.2Допускаемоезначение [σ]H = 556 МПа

4.7.4Перегруз(недогруз)составит:

Δσ

[σ]H −

σH.

100

556 − 508.0

100 =

8.63 %

[σ]H

556

значениенаходитсявдопустимыхпределах-5%< Δσ = 9 <15%

1 / 31 2 3 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке 0057

#
10.02.20237.25 Mб87Dmitrieva_Detali_mashin_i_osnovy_konstruirovania_Kratkiy_kurs_Primery_raschetov.pdf
#
10.02.2023829.95 Кб18OBSchIJ_RASChET_PRIVODA_1412.doc
#
10.02.20233.22 Mб25Raschet_zubch_per_1426_1935_13_06_06.doc
#
10.02.2023973.31 Кб18Raschyot_tsilindr_cherv_peredach.doc
#
10.02.202355.75 Кб18миллиметровка - эскизная кампановка.cdw
#
10.02.2023510.4 Кб18рпз.pdf
#
10.02.20232.43 Mб18РПЗ_.xmcd