0377 / zapiska
.pdf
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
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.
Лист
Изм. Лист № докум. |
Подпись Дата |
|
|
|
|
|
|
|
2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА |
|
|
|
|
2.1. Исходные данные |
|
|
|
|
|
|
|||
. |
2.1.1. Окружное усилие на барабане: F4 := 3 êН; |
|
|
|||||||
|
|
|
Vл := 1.3 м/сек; |
|
|
|||||
примен |
2.1.2. Скорость ленты: |
|
|
|||||||
2.1.3. Диаметр барабана: |
D |
б |
:= 350 мм; |
|
|
|||||
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Перв |
2.1.4. Длина барабана: |
Вб := 550 мм; |
|
|
||||||
2.1.5. Режим нагружения: |
Iн := 3 ; |
|
|
|||||||
|
|
|
||||||||
|
2.1.6. Расчетный ресурс: ts := 8000 часов; |
|
|
|||||||
|
2.1.7. Производство: P := 100 штук/год; |
|
|
|||||||
|
2.1.8. На рис.1 приведена кинематическая схема привода в соответствии с заданием |
|
|
|||||||
Справ. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Подпись и дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дубл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Взам. |
|
|
Рис.1 Кинематическая схема привода |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2.2. Определение мощностей, передаваемых валами. |
|
|
|||||||
дата |
2.2.1. Определение мощностии, передаваемым валом 4. |
|
|
|||||||
P4 := F4 Vл = 3.9 |
кВт |
с. 5 |
[2] |
|||||||
и |
2.2.2. Значения |
ηi для каждой передачи принимаем по рекомендациям |
с. 7 |
[2] |
||||||
Подпись |
||||||||||
à) η1 := 0.97 - КПД цилиндрической зубчатой передачи в закрытом корпусе между валами 1-2; |
|
|
||||||||
|
б) η2 := 0.97 - КПД цилиндрической зубчатой передачи в закрытом корпусе между валами 2-3; |
|
|
|||||||
подл. |
в) ηм := 0.98 - КПД муфты; |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
||
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Изм. Лист |
№ докум. |
|
Подпись Дата |
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||||
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
г) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
ηпод := 0.99 |
- КПД одной пары подшипников. |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
2.2.3 Общий КПД |
привода: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
тогда: |
η := η12 η2 ηпод4 ηм2 = 0.84 |
|
с. 5 |
[2] |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Âàë 4: |
P4 = 3.9 |
êÂò; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
Âàë 3: |
|
|
P3 |
|
:= |
|
|
|
|
|
P4 |
|
= 4.06 |
êÂò; |
|
с. 5 |
[2] |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ηпод2 ηм |
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
:= |
|
|
|
|
P3 |
|
= 4.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Вал 2: |
P2 |
|
|
|
|
|
êÂò; |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
η2 |
ηпод |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Âàë 1: |
|
|
P1 |
:= |
|
|
|
|
|
P2 |
|
|
|
= 4.5 |
êÂò; |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
η1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
2.2.4 |
|
|
|
|
|
|
|
ηпод ηм |
|
|
|
||||||||||||||||||
Определение частоты вращения вала 4: |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
n4 |
:= |
|
|
6 104 Vл |
|
= 70.9 |
об/мин; |
с. 6 |
[2] |
|||||||||||||||||
2.2.5. |
|
|
|
|
|
π |
Dб |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Передаточные числа ступеней привода представим в виде |
с. 5 |
[2] |
|||||||||||||||||||||||||||
Uобщ = U1_2 U2_3 |
|
|
где |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
U1_2 := 3.111 |
|
|
|
|
|
|
|
передаточное число цилиндрической зубчатой передачи между валами 1 и 2; |
|
|
|||||||||||||||||||
- |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
U2_3 := 4.381 |
- передаточное число цилиндрической зубчатой передачи между валами 2 и 3; |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
Uобщ := U1_2 |
U2_3 = 13.6 |
|
|
с. 5 |
[2] |
||||||||||||||||||||||||
2.2.6 Требуемая частота вращения вала электродвигателя: |
с. 5 |
[2] |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
nтр := n4 Uобщ = 966.5 |
об/мин; |
||||||||||||||||||||||||||
2.3. Выбор электродвигателя.
2.3.2. Характеристика принятого двигателя.
По таблице 24.9 с 459 [2] по требуемой мощности выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель АИР4132S6 ТУ 16-525.564-84 единой серии АИР с короткозамкнутым ротором, с мощностью Pэдв := 5.5 êÂò Kп_н := 2.2 синхронной частотой вращения nсин := 1000
об/мин и скольжением s := 4 %, закрытый, обдуваемый. Размеры и конструкция представлены в табл 2 и рис 2. соответственно.
2.3.2.1. Скорость вала двигателя
n1 := nсин − nсин 100s = 960 îá/ìèí;
|
2.4. Фактическое значение частоты вращения вала 4. |
с. 8 [2] |
|||||||||||||||||
|
Uобщ_ф := |
|
n1 |
= 13.5 |
|
|
|
об/мин; |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Отклонение составит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
U := |
Uобщ − Uобщ_ф |
100 = 0.68 |
% находится в пределах допустимых значений |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
Uобщ_ф |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
(-3%< |
|
|
U |
<3%) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
частот вращений валов |
|
|
|
|
||||||||||||
2.5. Расчет |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
2.5.1. Используем зависимость |
|
|
||||||||||||||||
|
|
ni = ni/U i-1+i |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Âàë 1: |
n1 |
= 960 |
îá/ìèí; |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. |
Лист |
|
|
|
№ докум. |
|
Подпись |
Дата |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 Придворительный расчет и конструирование валов. |
|
|||||
. |
3.1 Вал 1 - ведущий вал цилиндрической зубчатой быстроходной передачи, |
|
|||||
конструкция шестерни - неразборный выполнен ввиде вал-шестерня |
|
||||||
. примен |
|
||||||
Диаметðû: |
|
|
|
|
|
||
dв1 := 8 3 T1 = 29 мм |
|
с. 45 [2] |
|||||
Перв |
Примем dв1 |
:= 35 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ 6639-69 и для удобства |
|
||||
|
|
||||||
|
соединения с валом электродвигателя) |
|
|||||
|
dв2 ≥ dв1 + 2 tкон где |
|
tкон := 2 ммвысота заплечника |
с. 45 [2] |
|||
|
dв2 := dв1 + 2 tкон = 39 мм |
|
|||||
|
примем dв2 := 40 мм (с учетом сдантарта диаметров внутренней обоймы подшипников |
|
|||||
|
ÃÎÑÒ 8338-75) |
|
|
|
|
||
|
dв3 ≥ dв2 + 3 r где |
r := 2 мм координата фаски подшипника. |
с. 45 [2] |
||||
№ |
dв3 := dв2 + 3 r = 46 |
мм |
|
||||
. |
примем dв3 |
:= 45 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ 6639-69 и с учетом |
|
||||
Справ |
|
||||||
удобного демонтажа подшипников) |
|
||||||
|
|
||||||
|
dв4 := dв2 = 40 ìì |
|
|
|
|
||
|
Предворительная компановка вала 1 представлена на рис 3. |
|
|||||
Подпись и дата |
|
|
|
|
|
|
|
дубл. |
|
|
Рис 3. Предворительная компановка вала 1 |
|
|||
3.2 Вал 2 - ведомый вал 1 ступени и ведущий вал зубчатой передачи 2 ступени |
|
||||||
Конструкция вала - выполнен в виде вала-шестерни для 2 ступени и отдельно от зубчатого |
|
||||||
№ |
|
||||||
. |
колеса. |
|
|
|
|
|
|
Инв |
|
|
|
|
|
||
1 ступени и шестерни второй ступени |
|
||||||
|
|
||||||
. № |
Диаметðû: |
|
|
|
с. 45 [2] |
||
dв5 := 7 3 T2 = 35 мм |
|
||||||
|
|
||||||
инв |
Примем dв5 |
:= 40 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ 6639-69 и с учетом |
|
||||
Взам. |
|
||||||
сдантарта диаметров внутренней обоймы подшипников ГОСТ 8338-75) |
с. 45 [2] |
||||||
|
|||||||
|
dв6 ≥ dв5 + 2 tцил где |
|
tцил := 3.5 ммвысота заплечника |
||||
и дата |
|
|
|||||
dв6 := dв5 + 2 tцил = 47 мм |
|
||||||
примем dв6 |
:= 45 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ 6639-69 и с учетом |
|
|||||
Подпись |
|
||||||
удобного демонтажа подшипников) |
|
||||||
для удобного демонтажа колеса 1 примем |
с. 45 [2] |
||||||
|
dв8 |
≥ df1 + 2 где |
df1 := 50.46 ммдиаметр вершин шестерни 2 передачи |
||||
|
|
||||||
подл. |
dв8 := df1 + 2 = 52.5 |
мм |
|
||||
|
|
|
|
|
Лист |
||
Инв. № |
|
|
|
|
|
||
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
||||
|
|
||||||
|
примем dв8 := 55 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ 6639-69) |
|
||||||
|
|
|
dв7 ≥ dв8 + 3 f где |
f := 1.2 ммразмер фаски колеса |
с. 45 [2] |
|||
. |
|
|
dв7 := dв8 + 3 f = 58.6 |
мм |
|
|||
.примен |
|
|
|
|||||
примем |
dв7 := 60 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ 6639-69 |
|
||||||
dв9 |
:= dв6 = 45 мм |
|
|
|
|
|||
Перв |
|
|
|
|
||||
dв10 |
:= dв6 = 45 мм |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
|
dв11 := dв5 = 40 мм |
|
|
|
|
|||
|
Предворительная компановка вала 2 представлена на рис 4. |
|
||||||
Справ. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
и дата |
|
|
|
|
|
|
Рис 4. Предворительная компановка вала 2 |
|
Подпись |
|
|
|
|
|
|
|
|
3.3 Вал 3 - ведомый вал зубчатой цилиндрической передачи(ступень 2). Конструкция вала - выполнен |
||||||||
раздельно от ведомых колес. 2 ступени. |
|
|||||||
|
|
|||||||
|
Диаметðû: |
|
|
|
|
|||
№ дубл. |
|
|
dв19 := 5.5 3 T3 = 45 |
мм |
|
с. 45 [2] |
||
Примем dв19 := 45 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ 6639-69) |
с. 45 [2] |
|||||||
Инв. |
|
|
dв12 ≥ dв19 + 2 tцил где |
tцил := 4 ммвысота заплечника |
|
|||
. № |
|
|
dв12 := dв5 + 2 tцил = 48 мм |
|
||||
примем |
dв12 := 50 ìì |
(принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ 6639-69 и с учетом |
|
|||||
инв |
|
|||||||
сдантарта диаметров внутренней обоймы подшипников ГОСТ 8338-75) |
|
|||||||
Взам. |
|
|||||||
|
|
dв13 |
≥ dв12 + 3 r где |
r := 3 мм координата фаски подшипника. |
с. 45 [2] |
|||
и дата |
|
|
dв13 := dв12 + 3 r = 59 |
мм |
|
|||
примем |
dв13 := 55 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ 6639-69 и с учетом |
|
||||||
удобного демонтажа подшипников) |
|
|||||||
Подпись |
|
|||||||
|
|
dв14 ≥ dв13 + 4 |
|
|
|
|||
|
|
dв14 := dв13 + 4 = 59 мм |
|
|
||||
|
примем dв14 := 60 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ 6639-69) |
|
||||||
подл. |
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|||||
|
|
|||||||
|
dв15 |
≥ dв12 + 3 f где |
f := 2 ммразмер фаски колеса |
|
||
|
dв15 := dв12 + 3 f = 56 |
мм |
|
|||
. |
примем dв15 := 65 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ |
|
||||
. примен |
6639-69 |
|
|
|
|
|
dв16 := dв14 = 60 мм |
|
|
|
|
||
Перв |
dв17 := dв13 |
= 55 мм |
|
|
|
|
|
dв18 := dв12 = 50 мм |
|
|
|
|
|
|
Предворительная компановка вала 2 представлена на рис 4. |
|
||||
Справ. № |
|
|
|
|
|
|
Подпись и дата |
|
Рис 4. Предворительная компановка вала 3 |
|
|||
|
|
|
||||
дубл. |
3.4 Ваë 3 - приводной вал |
|
|
|
||
Конструкция вала - выполнен отдельно от барабана. |
|
|||||
. № |
|
|||||
Диаметðû: |
|
|
|
|
||
Инв |
dв20 := 5 3 T4 = 41 мм |
|
|
|||
№ |
Примем для удобства соединения - равный диаметру хвостовику тихоходного вала |
|
||||
. |
dв20 := 45 мм |
|
|
|
|
|
инв |
|
|
|
|
||
Примем dв21 := 50 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ 6639-69) |
|
|||||
Взам. |
|
|||||
Примем dв22 := 55 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ 6639-69 и с учетом |
|
|||||
|
|
|||||
и дата |
внутреннего диаметра обоймы подшипника) |
|
||||
Примем dв23 := 60 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ 6639-69) |
|
|||||
Примем dв25 := 55 мм (принимая из ряда стандарных диаметров ГОСТ 6639-69) |
|
|||||
Подпись |
dв24 ≥ dв25 + 3 f где |
|
f := 2 ммразмер фаски ступицы барабана |
с. 45 [2] |
||
dв24 := dв25 + 3 f = 61 мм |
|
|||||
|
Примем dв24 := 65 мм |
|
|
|
|
|
подл. |
|
|
|
|
|
Лист |
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|||
|
|
|||||
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
Рис 5. Предворительная компановка приводного вала 4 (часть 1)
dв26 := dв21 = 50 мм dв27 := dв25 = 55 мм dв28 := dв22 = 55 мм
Предворительная компановка вала 4 представлена на рис 5.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
Лист
Перв. примен.
Справ. №
Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата
Рис 5. Предворительная компановка приводного вала 4 (часть 2)
4. Предварительный выбор подшипников и торцевых крышек. Согласно с.50-51 [2] выбираем подшипники, с. 465, табл. 24.16 [2]: 4.1 Выбор подшипников под вал 1
Так как на валу присутствует осевая нагрузка примем роликовый конический однорядный подшипник 2007108А ГОСТ 27365-87 рис 6.
Рис 6. Подшипник 2007108А ГОСТ 27365-87.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
|
|
|
|
|
Лист