Добавил:

Mehanik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

0423 / пз

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

14.02.2023

Размер:

703.44 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 плоскоременной передачи……………........................………………….. 3.1 Исходные данные………………………………………………………………………………………..... 3.2 Выбор типа ремня.............………………………………………………………….......…………..

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

6.Основные размеры элементов корпуса……………………………………………...

7.Расчет шпоночного соединений ……………………………………………………………..

7.1 Исходные данные………………………………………………………………………………………………

7.2 Проверка на напряжение снятия …………………………………………………………...

8.Расчет вала 2 и проверка подшипника на долг-сть. …………………..

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

8.2 Расчет долговечности………………………………………………………………………………...

9.Расчет вала 3 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………………………………………………………………………………………



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

Перв. примен.

Справ. №

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

2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

2.1. Исходные данные

2.1.1.Окружное усилие на звездочке: Ft4 := 3.5 кН;

2.1.2.Скорость цепи: V4 := 0.5 м/сек;

2.1.3.Шаг цепи: t4 := 100 мм;

2.1.4.Число зубьев: Z4 := 7 ;

2.1.5.Срок службы: S := 5 лет;

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 = 1.8				êÂò;			[1, 7]
2.2.2.1. Значения				η i для каждой передачи принимаем по рекомендациям см.				[1, 6]
à) η1 := 0.95			- плоскоременной передачи;
б) η2 := 0.96			- цилиндрической косозубой передачи в закрытом корпусе;
в) ηпод := 0.99				- одной пары подшипников.
г) ηмуф := 0.98				- муфты.
2.2.2.2 Общий КПД привода:
η := η1 η2 ηпод3 ηмуф = 0.87								[1, 5]
тогда:
Âàë 4: P4 = 1.8				êÂò;

									Лист

Изм.	Лист	№ докум.				Подпись	Дата

Перв. примен.

Справ. №

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

Âàë 3:	P3 :=	P4	= 1.8	êÂò;	[1, 5]
		ηмуф ηпод

Вал 2: P2 := η2 P3ηпод = 1.9 êÂò;

Âàë 1: P1 := η1 P2ηпод = 2 êÂò;

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 = 2 êÂò

2.3.2. Характеристика принятого двигателя.

По таблице 24.9 [1, 417] по требуемой мощности выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель АИР112MА8 единой серии АИР с короткозамкнутым ротором, с мощностью Pэдв := 2.2 êÂò, dэл := 28 мм,

Kп_н := 2.2 синхронной частотой вращения nсин := 750 об/мин и скольжением s := 6 %, закрытый,

обдуваемый.

2.3.2.1. Скорость вала двигателя

n := n

− n

= 705

îá/ìèí;

[1, 8]

100

син

числа привода .

2.4. Разбивка передаточного

2.4.1. Требуемое число оборотов вала 5 (n5).

Dz4 :=

Z4 t4

= 0.38 (м) - приближенное значение диаметра звездочки;

[3, 146]

π 103

n :=

60 V4

= 42.9

об/мин;

[1, 9]

Dz4

2.4.1. Требуемое передаточное число привода .

Uобщ :=

= 16.5

[1, 8]

2.4.2. Передаточное

число привода представим в виде

Uобщ = U1_2 U2_3

см. [1, 8]

ãäå

U2_3 := 5

- передаточное число зубчатой передачи по ГОСТ 2185-66;

[3, 36]

U1_2 := 3.3

- передаточное число ременной передачи;

Uобщ_р := U1_2 U2_3 = 16.5

Отклонение составит

U :=

Uобщ − Uобщ_р

100 = −0.3

% 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]

Лист

Изм. Лист № докум.

Подпись Дата

Перв. примен.

Справ. №

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

2.7. Выводы

2.7.1. Расчеты Pi, Ti, ni, являются предварительными и могут быть изменены и уточнены при дальней -

ших расчетах привода.

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

3. Расчет плоскоременной передачи.

3.1. Исходные данные: T1 = 27 Н·м;

P1 = 2 кВт;

n1 = 705 îá/ìин; n2 = 214 îá/ìин; U1_2 = 3.3

ω2 = 22.4 c-1;

Срок службы передачи: S = 5 лет ;

На рис.2 приведена кинематическая схема передачи

Рèñ.2 Кинематическая схема плоскоременной передачи.

1. Диаметр меньшего шкива определяем по эмперической формуле формуле

3
3	P2	100
d := 120			= 77.5	мм
d := 120			= 77.5	мм
1		n1
		n1

Принимаем ближайший больший диаметр(ГОСТ 17383-73) d1. := 100 мм

2. Диаметр ведомого шкива.

d2 := d1. U1_2 (1 − ε) = 326.7 мм

где ε - коэффициент относительного скольжения (принимаем ε = 0.01 ). принимаем d2. := 315

Уточняем

u1_2 :=

d2.

= 3.18

d1.

(1 −

ε)

u :=

U1_2

− u1_2

100

= 3.6

Погрешность

U1_2

−5 ≤

u ≤ 5

Условие

3. Скорость ремня.

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Перв. примен.

Справ. №

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


V :=	π d1. n1			= 3.7	м/с
V :=		60 103		= 3.7	м/с
		60 103
4. Окружное усилие.
F :=		P1 103	= 546.7		Н
F :=			= 546.7		Н
t1		V
		V

5. Допускаемое полезное напряжение (удельное окружное усилие на единицу площади поперечного сечения).

Kadm := K0 C0 Cα Cv СP

K0 := 13 - допускаемое полезное напряжение для горизонтальной передачи

C0 := 1- коэффициент, учитывающий расположение передачи; при наклоне до 600 межосевое растояние a := 2 (d2. + d1.) = 830 мм примем a := 680

Cα - коэффициент учитывающий влияние угла обхвата малого шкива

α1 := 180 − 60 d2. −a d1. = 164.5 0

условие αadm ≥ 150 0 выполнено

тогда Cα := 1 − 0.003 (180 − α1) = 0.95 Cv - учитывает влияние скорости

Cv := 1.04 − 0.0004 V2 = 1.03

СP := 0.8- учитывает условия эксплуатации передачи Kadm := K0 C0 Cα Cv СP = 10.26

6. Необходимая площадь поперечного сечения ремня.

A :=

Ft1

= 53.3

мм

Kadm

7. Определяем толщину ремня из условия:

d1.

≤ 40

δadm :=

= 2.5

мм по табл 7.1 выбираем ремень типа TK-200

d1.

δ1 := 1.4

мм с числом прокладок = 1

прослойкой

толщиной

8. Ширина ремня.

b :=

= 38.1

принимаем

b := 71

мм

δ1

9. Расчетная длина ремня.

L := 2 a + π

(d2.

+ d1.) +

(d2. − d1.)2

= 2040

мм

2 a

10. Число пробегов ремня в секунду.

υ :=

= 1.8

с-1

−3

L 10

условие υ ≤ υadm= 5с-1 выполняется

11. Долговечность ремня.

Ci := 1.5 коэффициент учитывающий переменную нагрузку;

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Перв. примен.

Справ. №

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

δy := 7 МПа - для плоских прорезиненных ремней.


δ0. := 1.8	- напряжение от предварительного натяжения;
δ1. := δ0.		Ft1
	+		= 4.5	МПа - напряжение в рабочей ветви
		2 δ1 b
E := 100	МПа - модуль упругости для прорезиненных ремней.

δи. - напряжение изгиба, возникающее в ремне при огибании малого шкива;

δи. := E

δ1

= 1.4

МПа

d1.

кг/м3 .

ρ := 100

δv.

- напряжение от центробежных сил;

δv.

:= ρ V2 10−3 = 1.4

МПа тогда

δmax. := δ1. + δи. + δv. =

МПа

7.3

Ресурс

δy6

107 Ci Ch

T :=

1.3 × 10

часов.

3600 2 υ

δmax.



Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Лист

Перв. примен.

Справ. №

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

4. Расчет цилиндрической зубчатой передачи.

4.1. Исходные данные: T3 = 403 Н·м;

T2 = 85 Н·м;

n3 = 43 îá/ìèí; n2 = 214 îá/ìèí;

U2_3 = 5

ω3 = 4.5 c-1;

Срок службы передачи: S = 5 лет ;

4.1Выбор материала

4.1.1.Коэффициент долговечности (KHL)

Коэффициент эквивалентности для данного режима нагружения (3) по табл 2.4

[2, 16]

KHE := 0.180

4.1.3 Наработка (N):

C := 1

- число вхождений в зацепление зубьев колеса за один его оборот;

тогда:

N := S 60 n

C = 2.12 × 105

циклов

см. [2,

15]

NHG := 100 106

циклов - базовое

число циклов напряжений;

рис. 4.6 [2. 82]

4.1.4. Коэффициент долговечности

KHd := KHE

= 0.02

NHG

4.1.5. 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

= 0.46

см [2.

33]

NFG

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

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

соответственно

табл. 3.3 [1. 34] тогдп:

HRC1 := 45

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 превысит 200 мм. и не привысит 125 мм соответственно табл. 3.3 [1. 34] тогда:

HRC2 := 45

σв2 := 800 МПапредел прочности; σT2 := 640 МПапредел текучести;

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

для ведущего колеса

Лист

Изм. Лист № докум.

Подпись Дата

Перв. примен.

Справ. №

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

σHlimb1 := 18HRC1

+ 150 = 960

ÌÏà;

табл. 3.2 [1. 34]

SH := 1.1

см. [1.

33];

σHadm1 :=

σHlimb1

= 873

ÌÏà;

см [1. 292]

σFlimb1 := 700

ÌÏà;

SF := 1.5

см [1. 44];

σFadm1 :=

σFlimb1

= 467

ÌÏà;

для ведомого колеса

σHlimb2 := 18HRC2 + 150 = 960

ÌÏà;

σHadm2 :=

σHlimb2

= 873

ÌÏà;

σFlimb2 := 700

ÌÏà;

σFadm2 :=

σFlimb2

= 467

ÌÏà;

(KH,

4.3.1. Определяем коэффициент нагрузки

);

4.3.2 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' :=

= 0.53

м/с;

103

U2_32 ψa

4.3.3 Степень точности по табл. 4.10

[4. 96]:

m := 8;

4.3.1.3 Отношение ширины колесо к диаметру шестерни:

U2_3 + 1

ψa

= 0.9

4.3.4 Коэффициенты нагрузки на контактную выносливость.

По таб. 4.7 (4. 93] определяем коэффициент концентрации KHβ0 := 1.1

x := 0.75 таб. 4.1 [4. 77].

KHβ := KHβ0 (1 − x) + x = 1.025

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 = 1.2

4.3.5 Коэффициенты нагрузки на изгибную выносливость

4.3.5.1 По таб. 4.8 [4. 94] определяем коэффициент концентрации: KFβ0 := 1.1

x := 0.5 таб. 4.1 [4. 77].

KFβ := KFβ0 (1 − x) + x = 1.05

4.3.6Определяем коэффициент распределения нагрузки: KFα := 1 [4. 92]

4.3.7По таб. 4.12 [4, 97] определяем коэффициент динамичности KFv := 1.04



Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Лист

1 / 31 2 3 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке 0423

#
14.02.2023121.71 Кб5_спец2.cdw
#
14.02.2023126.86 Кб5Вал.cdw
#
14.02.20232.48 Mб5записка1.xmcd
#
14.02.2023106.47 Кб5Колесо.cdw
#
14.02.2023102.64 Кб5Крышка.cdw
#
14.02.2023703.44 Кб5пз.pdf
#
14.02.2023205.46 Кб5сб_часть_.cdw
#
14.02.2023378.61 Кб6сборочный.cdw
#
14.02.2023367.07 Кб5схемаолл.frw