Добавил:

Mehanik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

0355 / записка

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

14.02.2023

Размер:

1.27 Mб

Скачать

☆

1 / 51 2 3 4 5 > Следующая >>>

Содержание

1.ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………………………………….

2.Кинематический и силовой расчет привода………………………………. 2.1 Исходные данные…………………………………………………………………………………………… 2.2 Определение мощности передаваемых валами привода……………. 2.3 Выбор электродвигателя……………………………………………………………………… 2.4 Разбивка передаточного числа привода………………………………………... 2.5 Расчёт угловых скоростей валов привода…………………………………… 2.6 Расчёт вращающих моментов валов привода…………………………….. 2.7 Вывод……………………………………………………………………………………………………………………

3.Расчет цилиндрической зубчатой передачи……………………………….. 3.1 Исходные данные………………………………………………………………………………………..... 3.2 Выбор материала передачи…………………………………………………………………….. 3.2 Геометрический расчет передачи…………………………………………………….. 3.3 Расчет усилий на валы…………………………………………………………………………….

4.Расчет цилиндрической зубчатой передачи……………………………….. 4.1 Исходные данные………………………………………………………………………………………..... 4.2 Выбор материала передачи………………………………………………………………….. 4.2 Геометрический расчет передачи…………………………………………………….. 4.3 Расчет усилий на валы…………………………………………………………………………….

5.Расчет клиноременной передачи…....................................................…………..

6.Предварительный расчет валов и выбор подшипников……………..

7.Основные размеры элементов корпуса……………………………………………...

8. Расчет шпоночного соединений ……………………………………………………………..

8.1Исходные данные………………………………………………………………………………………………

8.2Проверка на напряжение снятия …………………………………………………………...

9.Расчет вала 1 и проверка подшипника на долг-сть. …………………..

9.1 Исходные данные………………………………………………………………………………………………..

9.2 Расчет долговечности………………………………………………………………………………...

10.Тепловой расчет редуктора и выбор смазки…………………………………

11.Сборка и регулировка редуктора…………………………………………………………

12.Выбор муфт………………………………………………………………………………………………………

13.Список литературы………………………………………………………………………………………

					КПДМ000000168ПЗ
					КПДМ000000168ПЗ
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Разраб.		Ситников Н.В.			Привод дискового	Лит.		Лист	Листов
Провер.		Межов В.Г			Привод дискового			2	42
Провер.		Межов В.Г			питателя			2	42
Реценз.					питателя		СибГТУ гр. 53-11
Реценз.
Н. Контр.

Утверд.

1.ВВЕДЕНИЕ

В основу методики работы над проектом в четырех 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 дальнейшая детальная разработка всех вопросов, решение которых необходимо для воплощения принципиальной схемы в реальную конструкцию.

Проект это документация, получаемая в результате проектирования и конструирования.

Правила проектирования и оформления конструкторской документации стандартизированы. ГОСТ 2.103-68 устанавливает стадии разработки конструкторской документации на изделия всех 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) разрабатывается обычно в нескольких (или одном) вариантах и сопровождается обстоятельным расчетным анализом, в результате которого отбирается вариант для последующей разработки.

Технический проект (ГОСТ 2.120-73) охватывает подробную конструктивную разработку всех элементов оптимального эскизного варианта с внесением необходимых поправок и изменений, рекомендованных при утверждении эскизного проекта.

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

произвести кинематические расчеты, определить силы, действующие на звенья узла, 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.

					КПДМ 000000168 ПЗ	Лист

							3
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата			3

2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

2.1. Исходные данные

2.1.1.Окружное усилие на звездочке: Ft4 := 6.2 кН;

2.1.2.Скорость цепи: V4 := 2.3 м/сек;

2.1.3.Шаг цепи: t4 := 160 мм;

2.1.4.Число зубьев: Z4 := 8 ;

2.1.5.Срок службы: ts := 15000 часов;

2.1.6.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 валом 4 (

P4)

P4 := Ft4 V4 = 14.3

êÂò;

2.2.2.1. Значения

η i äëÿ

каждой передачи принимаем по рекомендациям см. [1, 5]

à)

η2 := 0.97

- цилиндрической прямозубой передачи в закрытом корпусе;

б)

η1

:= 0.96

- клиноременной передачи;

в)

ηпод := 0.99

- одной пары подшипников.

2.2.2.2 Общий КПД привода:

η := η1 η22 ηпод3 = 0.88

[1, 5]

тогда:

Âàë 4:

P4 = 14.26

êÂò;

Âàë 3:

= 15

êÂò;

[1, 5]

ηпод2

η2

Вал 2:

= 15.6

êÂò;

η2

ηпод

Âàë 1:

= 16.6

êÂò;

η1 ηпод2

					КПДМ 000000168 ПЗ	Лист

							4
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата			4

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

Pдв.ном ≥ Pдв.тр

ãäå

Pдв.тр - требуемая мощность электродвигателя

Pдв.ном - мощность двигателя, указанная в каталоге на двигатели

Pдв.тр := P1 = 16.6 êÂт

2.3.2. Характеристика принятого двигателя.

По таблице 24.9 [1, 417] по требуемой мощности выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель АИР160М2 единой серии АИР с короткозамкнутым ротором, с мощностью Pэдв := 18.5 êÂò, dэл := 32 мм,

Kп_н := 2.2 синхронной частотой вращения nсин := 3000 об/мин и скольжением s := 5 %, закрытый,

обдуваемый.

2.3.2.1. Скорость вала двигателя

n := n

− n

= 2850

îб/ìин;

см. [1,

100

син

2.4. Разбивка передаточного числа привода .

2.4.1. Требуемое число оборотов вала 4 (

n4).

Dz4 :=

Z4 t4

= 0.41

(м) - приближенное значение диаметра звездочки;

π 103

n :=

60 V4

= 107.8

об/мин;

π Dz4

2.4.1. Требуемое передаточное число привода .

Uобщ :=

= 26.4

[1, 8]

2.4.2. Передаточное

число привода представим в виде

Uобщ = U1_2 U2_3 U3_4

см. [1, 8]

ãäå

U1_2 := 1.2

-передаточное число клиноременной передачи

[3, 36]

U2_3 := 4.5

передаточное число зубчатой передачи по ГОСТ 2185-66;

U3_4 := 5

передаточное число зубчатой передачи по ГОСТ 2185-66;

Uобщ_р := U1_2 U2_3 U3_4 = 27

Отклонение составит

U :=

Uобщ − Uобщ_р

100 = −2.09

% находится в пределах допустимых значений (-4%<

<4%)

Uобщ_р

2.5. Расчет частот вращений валов

2.5.1. Используем зависимость

= ni/U i-1_i

[1, 5]

Âàë 1:

= 2850

îá/ìèí;

Âàë 2:

= 2375

îб/ìин;

U1_2

Âàë 3:

= 528

îá/ìин;

U2_3

					КПДМ 000000168 ПЗ	Лист

							5
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата			5

3. Расчет цилиндрической зубчатой передачи между валами 2-3.

3.1. Исходные данные: T2 = 63 Н·м;

T3 = 271 Н·м;

n2 = 2375 îá/ìèн; n3 = 528 îá/ìèн; U2_3 = 4.5

ω2 = 248.7 c-1;

Срок службы передачи: ts = 15000 часов ;

Коэффициенты а1 := 0.2, а2 := 0.3 в1 := 0.5, в2 := 0.3 tn := 0.003 График нагрузки рис 2.

Рис 2. График нагрузки.

3.1.1.Время работы передачи: ts = 15000 часов;

3.1.2.Определение коэффициентов эквивалентности для графика нагрузки (NHE):

:= Kп_н T3 = 597 Н·м;

t1 := ts tn = 45

часов;

:= T3 = 271

Н·м;

t2 := (ts − t1) а1 = 2991

часов;

M3 := в1 T3 = 136

Н·м;

t3 := (ts − t1) а2 = 4487

часов;

:= в2 T3 = 81 Н·м;

t4 := ts − t1 − t2 − t3 = 7478

часов;

тогда:

KHE :=

= 0.7

[1, 15]

					КПДМ 000000168 ПЗ	Лист

							7
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата			7

3.1.3 Наработка (N):

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

тогда:

N := ts 60

C = 2.1 × 109

циклов

[3, 15]

U1_2

NHG := 100 106

циклов - базовое число циклов напряжений; рис. 4.6

[4. 82]

3.1.4. Коэффициент долговечности

KHd := KHE

= 1.82

NHG

3.1.5. Коэффициент долговечности по изгибу(

KFd

KFE := 0.752

- коэффициент эквивалентности

по изгибу; табл. 4.1

[4. 77]

m := 6

NFG := 4 106

- база изгибных напряжений;

KFd := KFE

= 2.14

[1. 33]

NFG

3.2. Выбор материалов 3.2.1. Примем для шестерни сталь 45 ГОСТ1050-88 с термообработкой - улучшение твердость

(полагая, что диаметр заготовки шестерни не превысит 90 мм. т. 3.3 [1]) HB1 := 230

3.2.1. Примем для колеса сталь 45 ГОСТ1050-88 с термообработкой - улучшение твердость HB2 := 210

3.2.1.4. Механические характеристики стали 45 для шестерни

	σв1 :=	780	МПапредел прочности
	σв1 :=	780

	σT1 :=	440	МПапредел текучести
	σT1 :=	440
для колеса

	σв2 :=	690	ÌÏà
	σT2 :=	340	ÌÏà
	σT2 :=	340

3.2.2. Допускаемые контактные напряжения для расчета на предотвращение усталостного выкрашивания и изгибным напряжениям.

для ведущего колеса

						ÌÏа;
σHlimb1 := 2HB1 + 70 = 530						ÌÏа;	табл. 3.2 [1. 34]
SH := 1.1					см. [1. 33];
σHadm1 :=	σHlimb1		= 482		ÌÏа;		[1. 292]
σHadm1 :=	SH		= 482		ÌÏа;		[1. 292]
σFlimb1 := 700
σFlimb1 := 700		ÌÏà;
SF := 1.5							см [1. 44];
SF := 1.5							см [1. 44];
σFadm1 :=	σFlimb1		= 467	ÌÏà;
σFadm1 :=	SF		= 467	ÌÏà;

					КПДМ 000000168 ПЗ	Лист

							8
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата			8

для ведомого колеса

σHlimb2 := 2HB1 + 70 = 530 ÌÏà;

σHadm2 := σHlimb2 = 482 ÌÏà; SH

σFlimb2 := 700 ÌÏà;

σFadm2 := σFlimb2 = 467 ÌÏà; SF

3.3.1. Определяем коэффициент нагрузки (KH, KF);

3.3.2 Предворительное значение окружной скорости по формуле (V'):

Cv := 15 по табл. 4.9 [4. 95];

ψa := 0.315 - коэффициент ширины по табл. 3.3 [4. 53]; тогда:

			3
	n2		3	T3	103
V' :=							= 5.53 м/с;
V' :=							= 5.53 м/с;
	103	Cv		U2_32		ψa

3.3.3 Степень точности по табл. 4.10 [4. 96]: m := 9;

3.3.1.3 Отношение ширины колесо к диаметру шестерни:

				U2_3	+ 1
	b	=	ψa	U2_3	+ 1	= 0.9

	d1			2

3.3.4 Коэффициенты нагрузки на контактную выносливость.
	По таб. 4.7 (1.				93] определяем коэффициент концентрации		KHβ0 := 1.17
x := 0.75				таб. 4.1		[4. 77].

KHβ := KHβ0 (1 − x) + x = 1.042

По рис. 4.7 [4. 92] определяем коэффициент распределения нагрузки KHα := 1.1 По таб. 4.11 [4. 96] определяем коэффициент динамичности: KHv := 1.1

тогда: KH := KHα KHβ KHv = 1.3

3.3.5 Коэффициенты нагрузки на изгибную выносливость

3.3.5.1 По таб. 4.8 [4. 94] определяем коэффициент концентрации: KFβ0 := 1.15

x := 0.5 таб. 4.1 [4. 77].

KFβ := KFβ0 (1 − x) + x = 1.075

3.3.6Определяем коэффициент распределения нагрузки: KFα := 1 [4. 92]

3.3.7По таб. 4.12 [4, 97] определяем коэффициент динамичности KFv := 1.04 тогда: KF := KFα KFβ KFv = 1.12

3.4.1Предварительное межосебое расстояние по формуле: K := 270 - для прямозубых передач

αw := (U2_3 + 1)

T3 103

= 130.5

мм см [4. 98]

σHadm2 U2_3

ψa

Принимаем с соответствии с единым рядом глабных параметров [4,51] стандартное значение:

ГОСТ 2185-66

αw. := 100

мм

3.4.2 Действительная скорость по формуле:

КПДМ 000000168 ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

V :=

2 αw. π n2

= 4.5

м/с

см [4. 98]

(U2_3 + 1) 60 103

3.4.3 Фактические контактные напряжения

b2 := 26

мм - ширина колеса

U2_3 + 1

U2_3

+ 1

σH := 0.6 270

= 474.4

σHadm2 = 481.8

МПа

αw.

U2_3

Недогруз (перегруз)

Δσ

σHadm2 − σH

100 = 1.5

σHadm2

На этапе заканчиваются расчеты, связанные с контактной прочностью.

3.5.1Следующии этап - определение модуля.

3.5.2Окружная сила по формуле

F :=	T3 103 (U2_3 + 1)	= 3317	Н см [1. 99]
F :=	αw. U2_3	= 3317	Н см [1. 99]
t2

Mодуль по формуле (mn):

ширина шестерни по формуле: b1 := 1.12 b2 = 29.1 примем b1. := 30 мм; для прямозубых передач

mn := 3.5 Ft2σKFd KF = 1.99 мм; см [1. 104]

b1. Fadm1

Полученное значение модуля округляем до ближайшего в соответствии с единым рядом главных параметров [4, 53]; mn. := 1.25 мм.

3.6 Определение чисел зубьев.

Суммарное число зубьев.

Z' :=

2 αw.

= 160

см [4. 100]

mn.

Z := 160

примем

Число

зубьев шестерни

= 29.1

U2_3

+ 1

примем

Z1 := 29

Число

зубьев колеса

Z2 := Z − Z1 = 131

Фактическое передаточнре число

= 4.52

а принятое U

2_3

= 4.5

2_3

Проверяем фактическое напряжение изгиба зубьев шестерни ( σF1):

Приведенное число зубьев: Zv1 := Z1 = 29

Коэффициент формы зуба по табл. 4.13 [4. 101] YF1 := 3.8

КПДМ 000000168 ПЗ

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

[4. 98]

Лист

Тогда:

YF1

σF1 :=

σFadm1 = 467

Ft2 KFd KF

= 805

ÌÏа а допускаемое

ÌÏà;

b1. mn.

изгиба зубьев колеса (

σF2

Проверяем фактическое напряжение

Приведенное число зубьев:

Zv2 := Z2 = 131

YF2 := 3.6

Коэффициент формы зуба по табл. 4.13 [4. 101]

Тогда:

YF2

σF2 :=

σFadm2 = 467

Ft2 KFd

KF = 880

ÌÏа а допускаемое

ÌÏà;

b2 mn.

Условия прочности изгибу колес выполнено.

4.1 Геометрический рачсчет

Делительные диаметры:

d1 := mn. Z1

= 36

шестерни:

мм; см [4. 108]

колеса:

:= mn. Z2

= 164

мм;

Проверяем условие

+ d

= 100

αw. = 100

мм

Диаметры вершин

колес;

шестерни

da21 := d1 + 2 mn. (1 + 0.1) = 39

см [4. 108]

колеса

da22 := d2 + 2 mn. (1 + 0.1)

= 166.5

Диаметры впадин колес;

шестерни

df1 := d1

− 2 mn. (1.25 − 0.1)

= 33.4

см [4. 108]

колеса

df2

:= d2 − 2 mn. (1.25 − 0.1) = 160.9

4.2 Усилия участвующие в зацеплении.

Окружное усилие

Ft2 := Ft2 = 3317

см [4. 109]

Осевое усилие

Fa2 := 0

см [4. 109]

Радиальное усилие

Fr2 := Ft2 tan 20

= 1207

см [4. 109]

180

Нормальное усилие

Fn2 :=

Ft2

= 3530

см

[4. 109]

cos 20

180

					КПДМ 000000168 ПЗ	Лист

							11
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата			11

1 / 51 2 3 4 5 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке 0355

#
14.02.20232.36 Mб31.xps
#
14.02.2023146.54 Кб36vEjyIPFup0.jpg
#
14.02.20232.25 Mб4Zapiska_-_GOTOVA.doc
#
14.02.20231.27 Mб3записка.pdf
#
14.02.20233.86 Mб3записка2.xmcd
#
14.02.202358.27 Кб3Компоновка.cdw
#
14.02.202353.03 Кб3крышка1.cdw
#
14.02.202346.9 Кб3крышка2.cdw
#
14.02.2023111.69 Кб3привод.cdw