МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Рыбинский государственный авиационный технический
университет имени П. А. Соловьева»
Факультет заочного обучения
Кафедра ОКМ
Контрольная работа
по дисциплине Основы проектирования и конструирования
Вариант №13
Выполнил(а) Манькова О.В
(Ф.И.О.)
студент(ка) гр. ЗКП-12 , 2 курса
Преподаватель Трусов В.В.
(Ф.И.О.)
Оценка
Подпись преподавателя ______________
Дата _______________________________
Рыбинск 2013
Оглавление
1. Выбор электродвигателя 3
1.1 Исходные данные: 3
1.2 Расчет необходимой мощности 3
1.3 Общий КПД привода 3
2. Кинематический расчет привода 4
3. Силовой расчет привода 6
4.1 Исходные данные 7
4.2. Выбор материала и расчет допускаемых напряжений 9
4.5. Расчет диаметров 13
4.6 Проверка выполнения условий прочности 14
Источники 19
1. Выбор электродвигателя
1.1 Исходные данные:
Масса поднимаемого груза М = 110 кг.
Скорость подъема груза V = 2,40 м/с.
Частота вращения электродвигателя nэ д= 1400 мин-1.
Передаточное отношение ременной передачи i р = 1,90.
Диаметр звездочки цепного подъемника D = 0,850 м.
КПД цепного подъемника
=
0,9.
1.2 Расчет необходимой мощности
Расчет мощности производится по формуле:
где
g
= 9,81 м/с
;G
– вес поднимаемого груза, H;
кВт.
1.3 Общий КПД привода
Общий КПД привода находим как произведение отдельных составляющих:
где
-
КПД ременной передачи;
- КПД 2-х ступенчатого редуктора;
- КПД муфты.
Численные значения составляющих коэффициента полезного действия находим по таблице П.1 [1]:
=0,95;
=0,98;
=0,97
- КПД зубчатой цилиндрической передачи
быстроходной и тихоходной ступеней
редуктора.
;
Принимаем:
.
Находим расчетную мощность электродвигателя по формуле:
кВт
Выбираем тип электродвигателя по таблице П.8 [1]:
АИР100S4У3
с параметрами:
кВт,
мин-1,
=2.
,
m=27.9.
Примечание:
Электродвигатель должен иметь равную
или несколько большую мощность по
сравнению с расчетной мощностью, т.е.
.
2. Кинематический расчет привода
Кинематический расчет дает возможность определить передаточные числа первой и второй ступеней редуктора. Исходя из скорости движения цепи подъемника, найдем значение частоты вращения выходного вала редуктора. Вал через соединительную муфту связан с ведущей звездочкой подъемника.
м/с,
где
-
определяемая частота вращения выходного
(тихоходного) вала редуктора, мин-1.
Отсюда имеем:
мин
-1.
Находим
расчетное значение общего передаточного
отношения
привода, т.е. во сколько раз нужно
редуцировать (понижать) скорость
электродвигателя:
.
При
этом на редуктор приходится только
часть этого отношения, т.к. имеется еще
ременная передача с передаточным
отношением
- задано:
.
Разбиваем
по двум ступеням редуктора:
,
где
- передаточное число быстроходной
ступени редуктора,
-
передаточное число тихоходной ступени
редуктора.
Согласно рекомендациям (таблица П.13 [1]) имеем:
;
.
.
Примечание: Числовые значения передаточных чисел обычно выбирают из ряда ближайших стандартных величин. Мы же, для упрощения расчетов, их оставляем без изменений.
Определяем частоты вращения валов, для этого обозначим:
-
частота вращения быстроходного вала,
мин-1;
-
частота вращения промежуточного вала,
мин-1;
-
частота вращения выходного (тихоходного)
вала редуктора, мин-1;
-
частота вращения тихоходного вала
привода, мин-1
мин-1;
мин-1;
мин-1;
мин-1
.
(
)
Для
проверки результата расчета сопоставляем
найденную частоту вращения тихоходного
вала привода (
мин-1
)
с
той, которая была получена ранее, и
убеждаемся в их совпадении.