Добавил:

Mehanik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

0485 / сдать / рпз

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

14.02.2023

Размер:

1.19 Mб

Скачать

☆

1 / 51 2 3 4 5 > 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.Мощность на валу 4: P4 = 3кВт;

2.1.2.Углова скорость вала 4: ω4 = 1.62сек-1;

2.1.4.Срок службы: L = 5 лет;

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

Рис.1 Кинематическая схема привода

2.2. Определение мощностей, передаваемых валами.

2.2.2. Значения ηi для каждой передачи принимаем по рекомендациям см.

[1, 6]

а) η1 = 0.95

-КПД клино-ременной передачи между валами дв.- 1.;

б) η2

= 0.96 - КПД зубчатой передачи в закрытом корпусе между валами 1-2;

в) η3

= 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:

η = η3 η2 ηпод5 η1 ηмуф = 0.96 0.96 0.995 0.95 0.98 = 0.816

[1, 5] тогда:

Вал 4: P4 = 3 кВт

Вал 3: P3

= 3.09кВт;

ηмуфηпод

0.98 0.99

Вал 2:

3.09

3.25

кВт;

η3 ηпод

0.96 0.99

Вал 1:

P1 =

3.25

= 3.45

кВт;

η2 ηпод2

0.96 0.992

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Вал дв: Pдв =	P1	=	3.45	= 3.67
	η1 ηпод		0.95 0.99

кВт; 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 = Pдв = 3.7 кВт

2.3.2. Характеристика принятого двигателя типа IM1081.

По таблице 24.7 [2, 457] по требуемой мощности выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель АИР112M4 единой серии АИР с короткозамкнутым ротором, с мощностью Pэдв = 5.5 кВт, dэл = 38мм, Kп_н = 2синхронной частотой вращения nсин = 1500об/мин и

скольжением

s = 2.9

%, закрытый, обдуваемый.

2.3.3. Скорость

вала

двигателя

nдв =

nсин − nсин

= 1500 − 1500

2.9

= 1456.0

об/мин;

[1, 8]

100

2.4. Разбивка передаточного числа привода .

2.4.1. Требуемое число оборотов вала 4 (

n4 =

ω4 30

1.62 30

= 15.47

об/мин

2.4.1. Требуемое передаточное число привода .

Uобщ =

nдв

1456.0

= 94.1

[1, 8]

15.47

2.4.2. Передаточное число привода представим в виде

Uобщ = U1_2 U2_3 U3_4

см. [1, 8]

где

U3_4 := 5.6

- передаточное число зубчатой между валоми 3 и 4 передачи

по ГОСТ 2185-66;

см [1, 36]

U2_3 := 4.5

- передаточное число зубчатой между валами 2 и 3;

U1_2 := 3.7

- передаточное число ременной передачи между валоми 1 и 2;

Uобщ_р = U1_2 U2_3 U3_4 = 3.7 4.5 5.6 = 93.2

Отклонение составит

Uобщ− Uобщ_р

94.1 − 93.2

U =

100 =

93.2

100 = 0.966

% 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

Вал дв:

nдв = 1456

об/мин;

[1, 5]

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Вал 1:

n1 :=

nдв

1456.0

394.0

об/мин;

U1_2

3.7

Вал 2:

394.0

87.6

об/мин;

U2_3

4.5

Вал 3:

87.6

15.6

об/мин;

U3_4

5.6

Вал 4:

= n3 = 16

об/мин;

2.5.2 Расчет угловых скоростей валов

ωi = π·ni/30

см. [1, 290]

ωдв

π nдв =

π 1456.0 =

152.0

-1

Вал дв:

;

ω1

π n1

π 394.0

41.3

-1

Вал 1:

;

Вал 2:

ω2

π n2

π 87.6

9.17

-1

;

Вал 3:

ω3

π n3

π 15.6

1.63

-1

;

Вал 4:

ω4

π n4

π 15.6

1.63

-1

;

2.6. Расчет крутящих моментов

Ti = Pi/ωi

см. [1, 290]

Вал дв:

Tдв

Pдв 103

3.67 103

= 24.1

Нм;

ωдв

152.0

Вал 1:

T1 =

P1 103

3.45 103

= 83.5

Нм;

ω1

41.3

Вал 2:

T2 =

P2 103

3.25 103

= 354.0

Нм;

ω2

9.17

Вал 3:

T3 =

P3 103

3.09 103

= 1895.0

Нм;

ω3

1.63

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Вал 4:

T4 =

P4 103

3 103

= 1840.0

Нм;

ω4

1.63

2.6.2. Расчет сведен в таблицу 1

Таблица 1.

Передаточное

Крутящий момент

Мощность на

Частота

Угловая скорость

К.П.Д.

вращения валов

число

на валу, (Н·м)

валах, (кВт)

(об/мин)

(1/c)

передачи

Tдв = 24

Pдв = 3.7

nдв = 1456

ωдв = 152

T1 = 84

= 3.5

= 394

ω1

= 41.3

U1_2 = 3.7

η1 = 0.95

T2 = 354

= 3.3

= 88

ω2

= 9.2

U2_3 = 4.5

η2 = 0.96

T3 = 1895

= 3.1

= 15.6

ω3

= 1.6

η3 = 0.96

U3_4 = 5.6

= 1840

= 3

= 16

ω4

= 1.6

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

3.РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ

3.1.Исходные данные

P1 = 3.5 кВт

n1 = 394 об/мин

T1 = 83.5 Нм

T2 = 354 Нм

U1_2 = 3.7

ω1 = 41 с-1

3.2. Расчетная схема передачи.

Рис. 3.2 Схема клиноременной передачи. 3.3. Расчет основных параметров передачи.

3.3.1. Выбор типа ремня. Выбираем в зависимости от n1 и P1 По номограмме [1] стр. 134 [1] стр. 129 рекомендуется ремень типа "Б

Рис.3.2 Сечение клинового 3.3.2.. Основные размерыремняклинового ремня "Б" [1] таблица 7.7 по ГОСТ 1284.1-80

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

3.3.2.1. lp = 14 мм W = 17 мм TO = 10.5 ммA = 133 мм2 L = 40 мм ϕ = 40 0 mрем = 0.18 кг/м

3.3.2.2.				Диапазон длин			Lд = "800 - 6300 мм"
3.3.2.3				Диаметр ведущего шкива определяют по эмперической формуле
				= 3.5 3		= 3.5 3			= 248.0
		d	1		T 103			354.0 103		мм
				2						большого значения [1] таб. 2.2.4 ГОСТ 20889-88 и при
Полученное значние округляем до ближайшего
условии что миниамльно допустимый диаметр ведущего шкива [1] таблица 7.7 для ремня
										d1. = 140 мм.
	типа "Б" dmin = 125 мм тогда примем в расче

3.3.2.4.Диаметр ведомого шкива определяют с учетом относительного скольжения ремня ε = 0.02 d2 = U1_2 d1. = 3.7 140 = 518.0мм

3.3.2.5.Примем из стандартного ряда диаметров табл 2.2.4 [1]

d2. = 520 мм.

3.3.2.6. Уточненное значение передаточного отношения

u1_2. =

d2.

520

3.79

d1. (1 − ε)

140 (1 − 0.02)

3.3.2.7. Погрешность составляет

u =

U1_2 − u1_2.

100 =

3.7 − 3.79

100 =

−2.43

U1_2

3.7

и находится в допустимых пределах -4% < Δu < 4%

3.3.2.8. Межосевое расстояниеa назначим, ориентируясь на amin , amax.

amin = 0.55 (d1. + d2.)

+ TO = 0.55 (140 + 520) + 10.5 = 373.0

мм

amax =

2 (d1. + d2.) =

2 (140 + 520)

1320.0

мм

a = 360

примем в расчет

мм.

ведущем шкиве

3.3.2.9. Угол обхвата на

α = 180 −

d2. − d1.

180

−

520 − 140

57 = 120.0

360

3.3.2.10. Длина ремня

LP = 2 a + 0.5 π (d2. + d1.) +

(d2. − d1.)2

2 360 + 0.5 π (520 + 140) +

(520 − 140)

= 1857.0

мм

4 a

4 360

Примем стандартное значение длины ремня

L = 1800

мм

3.3.2.11 Cкоростьремня

v1 = ω1

d1. 10− 3

41.3

140 10− 3

2.89м/с

3.3.2.12. Расчет числа ремней.

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

4.Расчет цилиндрической зубчатой передачи междувалами 1-2.

4.1. Исходные данные:

T1 = 84 Н·м;

T2 = 354 Н·м; n1 = 394 об/мин; n2 = 88 об/мин; U2_3 = 4.5

ω2 = 9.17 c-1;

Срок службы передачи: L = 3 года;

4.1.1.Время работы передачи: ts = L 365 2 8 = 3 365 2 8 = 17520.0часов;

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

4.1.3Наработка (N):

C := 1- число вхождений в зацепление зубьев колеса за один его оборот;
NHG := 100 106 циклов - базовое число циклов напряжений; рис. 4.6	[4. 82]

4.1.4. Коэффициент долговечности KHd1 = 0.7 4.1.5. Коэффициент долговечности по изгибу(KFd):

NFG := 4 106 - база изгибных напряжений;

KFd1 = 1 При любых значениях NHE коэффициент контактной

4.2. Выбор материалов 4.2.1. 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 := 270

4.2.1. Примем для колеса сталь 45 ГОСТ1050-88 с термообработкой - улучшение твердость

HB2 := 260

4.2.1.4. Механические характеристики стали 45 для шестерни

		МПапредел прочности
	σв1 := 780	МПапредел прочности
	σT1 := 440	МПапредел текучести
для колеса
	σв2 := 690	МПа
	σT2 := 340	МПа

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

для ведущего колеса


σHlimb1 = 2HB1 + 70	= 2 270 + 70 = 610.0	МПа; табл. 3.2 [1. 34]
SH := 1.1	см. [1. 33];

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

σHadm1 =

σHlimb1

610.0

= 555.0

МПа;

[1. 292]

1.1

σFlimb1:= 700

МПа;

SF := 1.5

σFlimb1

см [1. 44];

σFadm1 =

700

= 467.0

МПа;

1.5

для ведомого колеса

МПа;

σHlimb2= 2HB2 + 70 = 2 260 + 70 = 590.0

σHadm2 =

σHlimb2

590.0

= 536.0

МПа;

1.1

σFlimb2:= 700

МПа;

σFadm2 =

Flimb2

700

= 467.0МПа;

1.5

4.3.1. Определяем коэффициент нагрузки (KH,KF);

4.3.2 Предворительное значение окружной скорости по формуле (V'): Cv := 15 по табл. 4.9 [4. 95];

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

		3				3
	n2		T2 103
V' =				=	87.6		354.0 103	= 0.223м/с;
	103 Cv		U2_32 ψa		103 15		4.52 0.315

4.3.3 Степень точности по табл. 4.10 [4. 96]: m := 8;

4.3.1.3 Отношение ширины колесо к диаметру шестерни:

ψa

U2_3

+ 1

4.5 + 1

= 0.315

= 0.866

4.3.4

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

KHα := 1.1

По рис. 4.7 [4. 92] определяем коэффициент распределения нагрузки

По таб. 4.11 [4. 96] определяем коэффициент динамичности: KHv :=

1.1

тогда: KH := KHα KHβ KHv = 1.261

4.3.5 Коэффициенты нагрузки на изгибную выносливость

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

Лист

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

1 / 51 2 3 4 5 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке сдать

#
14.02.202354.71 Кб4деталировка.cdw
#
14.02.202363.03 Кб4компановка.cdw
#
14.02.2023703.59 Кб4Приво11д.cdw
#
14.02.2023156.74 Кб4Привод.cdw
#
14.02.2023165.95 Кб4Редуктор.cdw
#
14.02.20231.19 Mб4рпз.pdf
#
14.02.202364.46 Кб4Эпюры валов.cdw