Добавил:

Mehanik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

0299 / 2 группа / варинат 23 скинул / рпз

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

14.02.2023

Размер:

553.2 Кб

Скачать

☆

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

1.ВВЕДЕНИЕ

В основу методики работы над проектом вчетырех стадиях проектирования (техническом задании,эскизном,техническом проектах и рабочей документации) положено его деление на ряд последовательно решаемых задач.Это систематизирует работу над проектом; создается необходимая ритмичность его выполнения,которая обеспечивает своевременность как сдачи отдельных задач,так и защиты проекта.

Проектирование это разработка общей конструкции изделия. Конструирование это дальнейшаядетальнаяразработка всех вопросов,решение

которых необходимо для воплощения принципиальной схемы вреальную конструкцию.

Проект это документация,получаемая врезультате проектирования и конструирования.

Правила проектирования и оформления конструкторской документации стандартизированы.ГОСТ2.103-68устанавливает стадии разработки конструкторской документации на изделиявсех отраслей промышленности и этапы выполнения работ: техническое задание,техническое предложение (при курсовом проектировании не разрабатывается),эскизный проект,технический проект,рабочая документация.

Техническое задание на проект содержит общие сведения о назначении и разработке создаваемой конструкции,предъявляемые к ней эксплутационные требования,режим работы,ее основные характеристики (геометрические,силовые, кинематические и др.).

Эскизный проект (ГОСТ 2.119-73) разрабатываетсяобычно внескольких (или одном) вариантах и сопровождается обстоятельным расчетным анализом,врезультате которого отбираетсявариант дляпоследующей разработки.

Технический проект (ГОСТ 2.120-73) охватывает подробнуюконструктивную разработкувсех элементовоптимального эскизного варианта с внесением необходимых поправок и изменений,рекомендованных при утверждении эскизного проекта.

Рабочаядокументация заключительная стадия Работая над проектом,следует провести краткое описание работы привода,то есть

произвести кинематические расчеты,определить силы,действующие на звеньяузла, произвести расчеты конструкции на прочность,выбрать соответствующие материалы, указать преимущества и недостатки,а также особенности конструкции и расчета.

Работу проводить,используя действующие стандарты,нормали и справочную литературу.

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА 2.1. Исходные данные

2.1.1.Окружное усилие цепи: F4 = 6.4кН;

2.1.2.Скорость цепи: Vл = 0.62м/сек;

2.1.3.Шаг цепи конвейера: tk = 100мм;

2.1.4.Число зубьев зведочки: Zk = 9;

2.1.5.Режим нагружения: Iн = 2;

2.1.6.Расчетный ресурс: S = 5лет;

2.1.7.На рис.1 приведена кинематическая схема привода в соответствии с заданием

Рис.1 Кинематическая схема привода
2.2. Определение мощностей, передаваемых валами.
2.2.1. Определение мощности, передаваемым валом4.
P4 = F4 Vл = 6.4 0.62 = 3.97 кВт	с. 5 [2]
2.2.2. Значения ηi для каждой передачи принимаем по рекомендациям см.	[1, 6]
а) η1 := 0.95 -КПД клино-ременной передачи между валами 1-2.;
б) η2 := 0.96 - КПД зубчатой передачи в закрытом корпусе между валами 2-3;
г) ηпод := 0.99 -одной пары подшипников.
д) ηмуф:= 0.98 -КПД муфты.;
2.2.3 Общий КПД привода:

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

η = η2 ηпод3 η1 ηмуф = 0.96 0.993 0.95 0.98 = 0.867

[1, 5] тогда:

Вал 4:

= 3.97

кВт;

Вал 3:

3.97

= 4.09

кВт

;

ηпод ηмуф

0.99 0.98

Вал 2:

4.09

4.3

кВт;

η2 ηпод

0.96 0.99

Вал 1: P1

4.3

4.57кВт;

η1 ηпод

0.95 0.99

2.3. Выбор электродвигателя 2.3.1. Выбор электродвигателя ведем из условия:

Pдв.ном ≥ Pдв.тр

где

Pдв.тр - требуемая мощность электродвигателя

Pдв.ном - мощность двигателя, указаннаяв каталоге на двигатели

Pдв.тр = P1 = 4.6 кВт

2.3.2. Характеристика принятого двигателя типа IM1081.

По таблице 24.7 [2, 457] по требуемой мощности выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель АИР160M8 единой серии АИР с короткозамкнутым ротором, с мощностью Pэдв = 5.5кВт, dэл = 32мм, Kп_н = 2синхронной частотой вращения nсин = 750об/мин и

скольжением

s = 5.8

%, закрытый, обдуваемый.

2.3.3. Скорость

вала

двигателя

n1 =

nсин − nсин

750 − 750

5.8

= 707.0

об/мин;

[1, 8]

100

2.4. Разбивка передаточного числа привода .

2.4.1. Требуемое число оборотов вала 4 (

Определение делительного диаметра тяговой звездочки:

Dз =

100

= 292.0

мм

sin

sin π

Определение частоты вращениявала 3:

6 104 Vл

6 104 0.62

40.6

об/мин;

π 292.0

π Dз

2.4.1. Требуемое передаточное число привода .

Uобщ =

707.0

= 17.4

[1, 8]

40.6

2.4.2. Передаточное число привода представим в виде

Uобщ = U1_2 U2_3

см. [1, 8]

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

где

U1_2 := 4

- передаточное число зубчатой между валами 1 и 2 передачи

по ГОСТ 2185-

66;

[1, 36]

U2_3 := 2.85

- передаточное число конической передачи между валоми 3 и 4;

Uобщ_р = U1_2 U2_3 = 4 2.85 = 11.4

Отклонение составит

Uобщ− Uобщ_р

17.4 − 11.4

U =

100 =

11.4

100 =

52.6

% находится в пределах

Uобщ_р

допустимых значений (-4%<

<4%)

2.5. Расчет частот вращений валов

2.5.1. Используем зависимость

ni = ni/U i-1_i

[1, 5]

Вал 1:

n1 = 707

об/мин;

Вал 2:

707.0

177.0

об/мин;

U1_2

Вал 3:

177.0

= 62.1

об/мин;

U2_3

2.85

Вал 4:

n4 = n3 = 62

об/мин;

2.5.2 Расчет угловых скоростей валов

ωi = π·ni/30

см. [1, 290]

ω1

π n1

π 707.0

74.0

-1

Вал 1:

;

ω2

π n2

π 177.0

18.5

-1

Вал 2:

;

ω3

π n3

π 62.1

6.5

-1

Вал 3:

;

ω4

π n4

π 62.1

6.5

-1

Вал 4:

;

2.6. Расчет крутящих моментов

T = P /ω

см. [1, 290]

P1 103

Вал 1:

T1 =

4.57 103

= 61.8

Нм;

ω1

74.0

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Вал 2:

T2 =

P2 103

4.3 103

= 232.0

Нм;

ω2

18.5

Вал 3:

T3 =

P3 103

4.09 103

= 629.0

Нм;

ω3

6.5

Вал 4:

T4 =

P4 103

3.97 103

= 611.0

Нм;

ω4

6.5

2.6.2. Расчет сведен в таблицу 1

Таблица 1.

Передаточное

Крутящий момент

Мощность на

Частота вращения

Угловая скорость

К.П.Д.

число

на валу, (Н·м)

валах, (кВт)

валов (об/мин)

вращения валов

передачи

= 62

= 4.6

= 707

ω1

= 74

U1_2 = 4

η1

= 0.95

= 232

= 4.3

= 177

ω2

= 18.5

U2_3 = 2.85

η2

= 0.96

T3 = 629

= 4.1

= 62.1

ω3

= 6.5

T4 = 611

= 3.97

= 62

ω4

= 6.5

2.7. Выводы

2.7.1. Расчеты Pi, Ti, ni, являются предварительными и могут бытьизменены и уточнены при

дальней - ших расчетах привода.

2.7.2. Данные таблицы 1 являются исходными данными для дальнейших расчетов.

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

4.Расчет конической зубчатойпередачи междувалами 2-3.

4.1. Исходные данные:

T3 = 629 Н·м;

T2 = 232 Н·м;

n2 = 177 об/мин;

n3 = 62 об/мин;

U2_3 = 2.85

ω2 = 18.5

c-1;

Срок службы передачи: ts := S 365 0.6 24 0.3 =

7884 часов;

Расчетная схема приведена на рис 4.

4.1.3 Наработка (N):

C := 1 - число вхождений в зацепление зубьев колеса за один его оборот;

тогда:

N1 =

ts 60

C =

7884 60

177.0

2.94e7

U2_3

2.85

NHG :=

100 106 циклов - базовое число циклов напряжений; рис. 4.6 [1. 82]

KHE := 0.7

4.1.4. Коэффициент долговечности K

= K

= 0.7

2.94e7

= 0.465

NHG

100 106

4.1.5. Коэффициент долговечности по изгибу(KFd):

KFE = 0.752коэффициент эквивалентности по изгибу; табл. 4.1 [3. 77]

m = 6

NFG =

4 106 - база изгибных напряжений;

= 0.752

6 2.94e7

= 1.05

NFG

4 106

4.2. Выбор материалов

4.2.1. Примем для ведущего колеса ступени -сталь 40Х ГОСТ1050-88 с термообработкой - улучшение

твердость (полагая, что диаметр заготовки и ширина колеса не превысит 125 мм. и 80 мм

соответственно табл. 4.5 [1. 88] тогдп:

HB1 = 320

σв1

= 900 МПапредел прочности;

σT1 = 750 МПапредел текучести;

4.2.1. Примем для ведомого колеса ступени -сталь 40Х ГОСТ1050-88 с термообработкой -

улучшение твердость (полагая, что диаметр заготовки и ширина колеса не превысит 200 мм. и

125 мм соответственно табл. 4.5 [1. 88] тогдп:

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

HB2 = 300

σв2

= 790 МПапредел прочности;

σT2 = 640 МПапредел текучести;

4.2.2. Допускаемые контактные напряжения для расчета на предотвращение усталостного

выкрашивания и изгибным напряжениям.

для ведущего колеса

σHlimb1 = 2HB1 + 70 = 2 320 + 70 = 710.0МПа;

SH = 1.1 по табл. 4.6 [1. 90];

σHadm1 =

σHlimb1

710.0

645.0МПа;

1.1

σFlimb1 =

1.8 HB1 =

1.8 320 =

576.0МПа;

SF = 1.75по табл. 4.6 [1. 90];

σFadm1 =

σFlimb1

576.0

329.0МПа;

1.75

для ведомого колеса

σHlimb2= 2HB2 + 70 = 2 300 + 70 = 670.0МПа;

σHadm2 =

σHlimb2

670.0

609.0МПа;

1.1

σFlimb2 =

1.8 HB2 =

1.8 300 =

540.0МПа;

σFadm2 =

σFlimb2

540.0

309.0МПа;

1.75

5.2.2. Предварительное значение диаметра основанияделительнорго конуса колеса (de2):

Cv = 10по табл. 4.9 [1. 95]

Предворительное значение окружной скорости

3 T3 103 =

177.0

3 629.0 103 = 0.754 м/с

103 Cv

U2_32

103 10

2.852

Коэффициент распределения нагрузки KHα = 1 [3. 92]

Отношение ширины колеса b к среднему диаметру шестерни dm1

= 0.166

U2_32 + 1 = 0.5

dm1

KHβ0 := 1.14 по табл. 4.7 [1. 93]

Коэффициент концентрации KHβ =

KHβ0 (1 − x) + x =

1.14 (1 − 0) + 0

= 1.07

Коэффициент динамичности KHv = 1.12по табл. 4.11 [3. 96]

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Коэффициент нагрузки KH = KHα KHβ KHv = 1.07 1.12 = 1.2

Расчетный момент Tr = T3 KHd KH =

629.0 0.465 1.2 =

351.0Нм

ΘH =

1.22 + 0.21 U2_3 =

1.22 + 0.21 2.85 =

1.82

тогда:

3 U2_3 Tr 103

de2 =

165

= 165

3 2.85 351.0 103

= 181.0мм

σHadm12 ΘH

645.02 1.82

Примем в соответствии с единым рядом главных пораметров [3. 51] стандартное значение de2. = 250

мм Уточняем фактическую скорость

Vт

0.857 de2. 10− 3 π n2 =

0.857 250 10− 3 π 177.0 =

0.697м/с

U2_3 60

2.85 60

Фактическая контактное напряжение:

σH =

2100

U2_3 T4 103

2100

2.85 611.0 103

e2.

KH KHd =

250

1.2 0.465 =

524.0МПа

< σHadm2 = 609 МПа

Максимальное кантактное напряжение

σHmax = σH

= 524.0

768.0МПа

0.465

Число зубьев колеса

= 18по табл. 4.18 [1. 127]

Z''2 =

K 5 U2_32 6 de2. =

18 5 2.852 6 250 =

68.7

Число зубьев шестерни

Z''

Z''2

= 68.7

= 24.1примем Z

= 27

U2_3

2.85

Z'2 = Z1 U2_3 = 27 2.85 = 76.9 примем Z'2 := 68

Окружной модуль по формулле

de2.

250 = 3.68 мм

Z'2

Угол делительного конуса

δ2

180

atan(U2_3) π

= atan(2.85) π

= 70.7

Биэквивалентное число зубьев колеса

βm = 350С

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Zv2 =

Z'2

= 374.0

0.55 cos

δ2

0.55 cos 70.7

180

Относительноесмещениепо табл. 4.19 [3. 129]

xn2:= −0.31

для

Z1 = 27

Коэффициент формы зуба по табл. 4.13 [3. 101]

YF2 := 2.5

Внешнее конусное расстояние

de2.

250

Re =

1 +

132.0

мм

2.85

U2_3

ширина венца

b' := 0.285 Re =

0.285 132.0 = 37.6

мм

Принимаем в соответствии c рядом

Ra 40 (ГОСТ 6636-69) стандартное значение

b = 48

мм

По табл 4.18 [1. 127] определяем коэффициент

ΘF = 0.94 + 0.08 U2_3 = 0.94 +

0.08 2.85 = 1.17

Окружная сила

Ft =

2 T3 103

= 2 629.0 103 = 5871.0

0.857 de2.

0.857 250

Напряжение изгибов зубьев колеса:

σF2

YF2 1.17

Ft KFd KFd =

2.5 1.17

5871.0 1.05 1.05

91.6

МПа допускаемое

me ΘF b

3.68 1.17 48

σFadm2 = 309

МПа

Проверим прочность зубьев шестерни на изгиб

Угол делительного конуса

δ1 = 90 − δ2 = 90 − 70.7 = 19.3

Биэквивалентное число зубьев колеса

Zv1 =

= 52.0

0.55 cos

δ1

0.55 cos 19.3

180

Относительноесмещениепо табл. 4.19 [1. 129]

xn1 := 0.31

Коэффициент формы зуба по табл. 4.13 [1. 101]

YF1 := 3.78

Напряжение изгибов зубьев колеса:

σF1 =

YF1 1.17

Ft KFd KFd =

3.78 1.17

5871.0 1.05 1.05

139.0

МПа допускаемое

me ΘF b

3.68 1.17 48

σFadm1 = 329

МПа

5.3 Геометрический

расчет передачи.

Число зубьев плоского колеса

2 + Z'

272

+ 682

= 73.2

Среднее конусное расстояние

R =

Re − 0.5 b

= 132.0 − 0.5 48

= 108.0

мм

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Средний окружной модуль

2 R cos βm

2 108.0 cos

m =

180

= 2.42

мм

73.2

Внешняя высота головки зуба

hae1

(1 + xn1)

mn =

(1 + 0.31) 2.42

3.17

мм

hae2

(1 − xn1) mn =

(1 − 0.31) 2.42

1.67

мм

Внешняя высота ножки зуба

hfe1 =

(1.25 − xn1)

mn =

(1.25 − 0.31) 2.42

2.27

мм

hfe2 =

(1.25 + xn1) mn =

(1.25 + 0.31) 2.42

3.78

мм

Угол ножки зуба

Θf1 =

hfe1

180

2.27

180

atan

0.985

132.0

Θf2 =

hfe2

180

3.78

180

atan

1.64

132.0

Угол головки зуба

Θa1 := Θf2 = 1.64

Θa2 := Θf1 = 0.985

Угол конусавершин

δa1 := δ1 + Θa1 = 20.94

δa2 := δ2 + Θa2 = 71.685

Угол конусавпадин:

δf1 := δ1 − Θf1 = 18.315

δf2 := δ2 − Θf2 = 69.06

Cредний делительный диаметр

d1 = mn Z1 = 2.42 27 =

65.3

мм

d2 = mn Z'2 = 2.42 68 = 165.0

мм

Внешний делительный диаметр

de1 = me Z1 = 3.68 27

= 99.4

мм

de2 = me Z'2 = 3.68 68 = 250.0

мм

Внешний диаметр вершин зубьев

dae1

de1

99.4

3.17

cos

19.3

105.0

мм

180

hae1 cos δ1

180

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке варинат 23 скинул

#
14.02.20231.47 Mб91.xps
#
14.02.202350.61 Кб9вал_тихоходный.cdw
#
14.02.20233.53 Mб9Вариант 27.xmcd
#
14.02.2023120.87 Кб9Редуктор.cdw
#
14.02.2023553.2 Кб9рпз.pdf
#
14.02.2023129.18 Кб9сп1.cdw
#
14.02.2023246.37 Кб9сп2.cdw
#
14.02.202361.03 Кб9Эпюры валов.cdw