Добавил:

Mehanik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

0416 / филатова / пз_

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

14.02.2023

Размер:

494.98 Кб

Скачать

☆

1 / 31 2 3 > Следующая >>>

Перв. примен.

Справ. №

Инв. №подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

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.......................................................................................

4.1Исходные данные.......................................................................................................................................................

4.2Выбор материала передачи..............................................................................................................................

4.2Геометрический расчет передачи..............................................................................................................

4.3Расчет усилий на валы........................................................................................................................................

5. Расчет цепной передачи....................................................................................................................

5.1Исходные данные…………………………………………………………………………………………..................................................

5.1.1Расчетная схема передачи………………………………………………………………......................................................

5.2Расчет основных параметров передачи.……………………………………......................................................

5.2.1.Выбор типа ремня.……………………………………..................................................................................................

5.3.Расчет числа ремней……………………………………..............................................................................................

5.4.Усилия, действующих на вал.……………………………………...........................................................................

5.5.Разработка конструкции шкивов…………………………………….................................................................

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

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

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

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

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

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

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

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

10 Тепловой расчет................................................................................... …………………..............................................

11 Смазка редуктора……………………………………………………………………………………………..............................................

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



Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Лист

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. Мощность на валу электродвигателя: P1 := 3 êÂò;
.примен	2.1.2. Число оборотов вала 4:							n4 := 40	об/мин;
.примен	2.1.3. Число оборотов вала 1:							n1 := 2880	об/мин;
Перв	2.1.3. Число оборотов вала 1:							n1 := 2880	об/мин;
Перв	2.1.4. Срок службы:					ts := 25000 часов;
	2.1.5. На рис.1 приведена кинематическая схема привода в соответствии с заданием
Справ. №
					Рис.1 Кинематическая схема привода
дата	2.2. Определение мощностей, передаваемых валами.
дата	2.2.1 Определение числа оборотов, передаваемым валом 4 (n4)
и	n4	= 40		об/мин (по заданию)
Подпись	n4	= 40		об/мин (по заданию)
	2.2.2.1. Значения η i для каждой передачи принимаем по рекомендациям см. [1, 5]
	а) η3 := 0.98				- цилиндрической прямозубой передачи в закрытом корпусе между валами 3-4;
	а) η3 := 0.98
. № дубл.	а)	η1	:= 0.94		- ременной передачи между валами 2-1;
	б)	η2 := 0.98			- цилиндрической коосозубой передачи в закрытом корпусемежду валами 2-3;
	в)	ηпод := 0.99 - одной пары подшипников.
Инв	2.2.2.2 Общий КПД привода:
	2.2.2.2 Общий КПД привода:
. №	η :=		η1 η2 η3 ηпод3 = 0.88						см. [1, 7]
инв	тогда:
Взам.	Âàë 1: P1			= 3	êÂò;
Взам.			P2 := P1 η1				= 2.8 êÂò;
и дата	Âàë 2:		P2 := P1 η1				= 2.8 êÂò;		см. [1, 7]
и дата	Вал 3: P3 := P2 η2 ηпод = 2.7 êÂò;
Подпись	Âàë 4:		P4 := P3 η3 ηпод2 = 2.63 êÂò;
Подпись
подл.									Лист
Инв. №									Лист
Инв. №	Изм. Лист			№ докум.			Подпись Дата
	Изм. Лист			№ докум.			Подпись Дата

Перв. примен.

Справ. №

Инв. №подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

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 = 3 êÂò

2.3.2. Характеристика принятого двигателя.

По таблице 17.7 [2, 296] по требуемой мощности выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель АИР100S2 единой серии АИР с короткозамкнутым ротором, с мощностью Pэдв := 4 êÂò,

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

îá/ìèí;

см. [1, 8]

100

син

передаточного числа привода .

2.4. Разбивка1

Uобщ :=

71.3

см. [1, 8]

2.4.2. Передаточное число привода представим в виде

Uобщ = U1_2 U2_3 U3_4

см. [1, 8]

U3_4 := 5

ãäå

- передаточное число зубчатой передачи ГОСТ 2185-66;

см. [1, 36]

U2_3 := 5.6

- передаточное число зубчатой передачи;

U1_2 := 2.5

- передаточное число ременной передачи;

Uобщ_р := U1_2 U2_3 U3_4 = 70

Отклонение составит

U :=

Uобщ − Uобщ_р

100

= 1.8

% находится в пределах допустимых значений (-4%<

<4%)

Uобщ_р

2.5. Расчет частот вращений валов

2.5.1. Используем зависимость

ni = ni/U i-1_i

см. [1, 290]

Âàë 1:

= 2850

îá/ìèí;

Âàë 2:

n2 :=

= 1140

îá/ìèí;

U1_2

Âàë 3:

= 204

îá/ìèí;

U2_3

Âàë 4:

= 41

îá/ìèí;

U3_4

2.5.2 Расчет угловых скоростей валов

ωi = π·ni/30

см. [1, 290]

ω1

π n1

= 298

-1

Âàë 1:

;

Лист

Изм. Лист № докум.

Подпись Дата

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

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

3.1. Исходные данные: T2 = 24 Н·м;

T3 = 128 Н·м;

n1 = 2850 îá/ìèí; n2 = 1140 îá/ìèí; U2_3 = 5.6

ω2 = 119.4 c-1;

Срок службы передачи: ts = 25000 часов ;

Коэффициенты а1 := 0.3, а2 := 0.2 в1 := 0.7, в2 := 0.2 tn := 0.003 График нагрузки рис 2.

Рис 2. График нагрузки.

3.1.1.Время работы передачи: ts = 25000 часов;

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

:= Kп_н T3

= 282 Н·м;

:= ts tn = 75

часов;

:= T3 = 128 Н·м;

t2 := (ts − t1) а1 = 7478

часов;

M3 := в1 T3

= 90 Н·м;

t3 := (ts − t1) а2 = 4985 часов;

:= в2 T3

= 26

Н·м;

t4 := ts − t1 − t2 − t3 = 12463

часов;

тогда:

KHE :=

= 0.74

[1, 15]

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Перв. примен.

Справ. №

Инв. №подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

3.1 Выбор материала

3.1.3 Наработка ( N):

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

N := ts 60 n1

C = 4.28 × 109

циклов

см. [2,

15]

:= 100

циклов - базовое число циклов напряжений;

рис. 4.6 [2. 82]

NHG

3.1.4. Коэффициент долговечности

KHd := KHE

= 2.58

NHG

3.1.5. Коэффициент долговечности по изгибу(

KFd

KFE := 0.752

- коэффициент эквивалентности

по изгибу;

табл. 4.1 [2. 77]

m := 6

NFG := 4 106

- база изгибных напряжений;

KFd

:= KFE

= 2.4

см [2.

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 := 220

3.2.1. Примем для колеса сталь 45 ГОСТ1050-88 с термообработкой - улучшение твердость HB2 := 180

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

σHlimb1 := 2HB1

+ 70 = 510

ÌÏà;

табл. 3.2 [1. 34]

SH := 1.1

σHlimb1

см. [1. 33];

σHadm1 :=

= 464

ÌÏà;

[1. 292]

σFlimb1 := 700

ÌÏà;

SF := 1.1

σFlimb1

см [1. 44];

σFadm1 :=

= 636

ÌÏà;

для ведомого колеса

σHlimb2 := 2HB1

+ 70 = 510

ÌÏà;

σHadm2 :=

σHlimb2

= 464

ÌÏà;

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Перв. примен.

Справ. №

Инв. №подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

σFlimb2 := 700 ÌÏà;

σFadm2 := σFlimb2 = 636 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:

T3 103

V' :=

= 1.79

м/с;

103

U2_32 ψa

[4. 96]:

3.3.3 Степень точности по табл. 4.10

m := 8;

3.3.1.3 Отношение ширины колесо к диаметру шестерни:

U2_3 + 1

ψa

= 1

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

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

	3
αw := (U2_3 + 1)		K	2	T3	103

						= 108.2	мм см [4. 98]
		σHadm2 U2_3			ψa

Принимаем с соответствии с единым рядом глабных параметров [4,51] стандартное значение: αw. := 125 мм

3.4.2 Действительная скорость по формуле:
V :=	2 αw. π n2	= 2.3 м/с см [4. 98]
	(U2_3 + 1) 60 103

3.4.3 Фактические контактные напряжения b2 := 50 мм - ширина колеса



Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Лист

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

U2_3 + 1

U2_3

+ 1

σH := 300

= 368.2

σHadm2 = 463.6

МПа см [4. 98]

αw.

U2_3

недогруз(перегруз)

Δσ :=

σHadm2 − σH

100

= 20.6

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)	= 1210	Н см [1. 99]
F :=	αw. U2_3	= 1210	Н см [1. 99]
t2

Mодуль по формуле ( mn):

ширина шестерни по формуле: b1 := 1.12 b2 = 56 примем b1. := 54 мм; для косозубых передач

mn := 3.5 Ft2σKFd KF = 0.33 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. 3.6.1 Угол подъема линии зуба:

β' :=		3.5 mn.	180		0
	asin		π	= 5	С	см [4. 100]

		b2

Суммарное число зубьев.					π
Z' :=	2 αw.	cos	β	'		= 199.2 см [4. 100]
	mn.
					180

примем Z := 198

Окончательный угол подъема линии зуба:

	Z mn.	180		0
β := acos		π	= 8.1	С см [4. 100]

	2 αw.

Фактический коэффициент осевого перекрытия.


	b2 sin	β		π
εβ :=				180
					= 1.8	см [4. 105]
	mn.		π

Число зубьев шестерни

Z'1 := Z+ = 30

U2_3 1

примем Z1 := 30

Число зубьев колеса Z2 := Z − Z1 = 168

Фактическое передаточнре число



Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Лист

Перв. примен.

Справ. №

Инв. №подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

U'2_3 :=

= 5.6

а принятое

U2_3 = 5.6

σF1

Проверяем фактическое напряжение изгиба зубьев шестерни (

Приведенное число зубьев:

Zv1 :=

= 30.9

cos β

180

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

YF1 := 3.8

Коэффициент наклона зуба:

Yβ1 := 1 −

= 0.94

140

Тогда:

YF1 Yβ1

σF1 :=

Ft2 KF KF

= 80

ÌÏà а допускаемое

σFadm1 = 636

ÌÏà;

b1. mn.

изгиба зубьев колеса (σF2

Проверяем фактическое напряжение

Приведенное число зубьев:

Zv2 :=

= 173.1

cos β

180

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

YF2 := 3.6

Коэффициент наклона зуба:

Yβ2 := 1 −

= 0.94

140

Тогда:

YF2 Yβ2

σF2 :=

Ft2 KF KF

= 82.1

ÌÏà а допускаемое

σFadm2 = 636

ÌÏà;

b2 mn.

Условия прочности изгибу колес выполнено.

4.1 Геометрический рачсчет

Делительные диаметры:

шестерни:

d1 :=

mn. Z1

= 38

мм; см [4. 108]

cos β

180

колеса:

d2 :=

mn. Z2

= 212

мм;

cos

180

Проверяем условие

+ d

= 125

αw. = 125

мм

Диаметры вершин

колес;

шестерни

da21 := d1

+ 2 mn. (1 + 0.1) = 40.6

см [4. 108]

колеса

da22 := d2

+ 2 mn. (1 + 0.1)

= 214.9

Диаметры впадин колес;

шестерни

df1 := d1 − 2 mn. (1.25 − 0.1) = 35

см [4. 108]

колеса

df2

:= d2

− 2 mn. (1.25 − 0.1) = 209.2

Лист

Изм. Лист № докум.

Подпись Дата

1 / 31 2 3 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке филатова

#
14.02.2023158.63 Кб4кр_кор1.cdw
#
14.02.2023126.55 Кб4кр_кор2.cdw
#
14.02.202388.4 Кб4крышка.cdw
#
14.02.2023208.9 Кб4Лист_________4.cdw
#
14.02.2023285.98 Кб4Лист__________4.cdw
#
14.02.2023494.98 Кб4пз_.pdf
#
14.02.2023497.92 Кб4пз_исправлено1.pdf
#
14.02.2023241.96 Кб4привод.cdw
#
14.02.2023194.03 Кб4СБ1.cdw
#
14.02.2023324.72 Кб4СБ2.cdw
#
14.02.2023217.72 Кб4СБ3.cdw