
- •Содержание
- •Общие положения.
- •2. Задание.
- •3. Структура и оформление пояснительной записки.
- •3.3 Выбор двигателя:
- •Определение нагрузок валов редуктора:
- •Проектный расчет валов:
- •Проверочный расчет подшипников:
- •Проверочный расчет шпонок.
- •Графическая часть и требования к оформлению.
- •Рекомендуемая литература.
- •Рекомендации по выполнению курсового проекта.
- •. Описание работы привода, определение срока службы привода.
- •Выбор двигателя.
- •6.2.1 Определение мощности и частоты вращения двигателя.
- •Определение передаточного числа привода и его ступеней.
- •6.2.3 Окончательный выбор типа двигателя.
- •Определение силовых и кинематических параметров привода.
- •Выбор твердости, термообработки и материала передаточных звеньев привода (зубчатые передачи).
- •6.3.2. Определение допускаемых контактных напряжений [g]н , н/мм2.
- •6.3.3. Определение допускаемых напряжений изгиба [g]f, н/мм2.
- •6.3.4. Выбор твердости, термообработки и материала передаточных звеньев червячных передач.
- •6.3.5. Определение допускаемых контактных [g]н , н/мм2 и изгибающих [g]f , н/мм2 напряжений (червячное колесо).
- •6.4 Расчет зубчатых передач редукторов.
- •Проектный расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи (рис3).
- •Проверочный расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи.
- •Проектный расчет закрытой конической зубчатой передачи.
- •Проверочный расчет закрытой конической зубчатой передачи.
- •Проектный расчет закрытой червячной передачи (см. Рис.6).
- •Проверочный расчет закрытой червячной передачи.
- •Проектный расчет плоскоременной передачи.
- •Проектный расчет клиноременной и поликлиноременной передачи.
- •Проектный расчет открытых (цилиндрических и конических) зубчатых передач.
- •Проектный расчет цепной передачи.
- •Определение нагрузок валов редуктора.
- •Определение сил в зацеплении закрытых передач.
- •Определение консольных сил.
- •Силовая схема нагружения валов редуктора.
- •Проектный расчет валов.
- •Выбор материалов валов.
- •Выбор допускаемых напряжений на кручение.
- •Определение геометрических параметров ступеней валов.
- •Предварительный выбор подшипников качения.
- •Эскизная компоновка.
- •Проверочный расчет подшипников.
- •6.10.1 Определение эквивалентной динамической нагрузки.
- •Порядок определения re; Crp; l1Oh для радиальных шариковых однорядных подшипников.
- •Порядок определения re; Crp; l1Oh для радиально – упорных шариковых и роликовых однорядных подшипников.
- •Порядок определения re; Crp; l1Oh для радиально – упорных шариковых и роликовых двухрядных (сдвоенных однорядных) подшипников фиксирующих опор, установленных по схеме 2.
- •Выбор муфт.
- •6.11.1. Определение расчетного момента и выбор муфты.
- •Муфты втулочно – пальцевые.
- •6.11.3. Муфты упругие со звездочкой.
- •Муфты упругие с торообразной оболочкой.
- •Цепные муфты.
- •Установка муфт на валах.
- •Смазывание. Смазочные устройства.
- •6.12. 1. Смазывание зубчатого (червячного зацепления).
- •Смазывание подшипников.
- •Проверочный расчет шпонок.
Рекомендуемая литература.
Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин. М; Высшая школа, 1992г.
Дунаев П. В., Леликов О. П. Детали машин. Курсовое проектирование. М; Высшая школа, 1985г.
Чернавский С. А. Курсовое проектирование деталей машин. М; Высшая школа, 1992г.
Куклин Н. Г., Куклина Н. Г. Детали машин. М; Машиностроение, 1987г.
Мархель И. И. Детали машин. М; Машиностроение, 1986г.
Чернилевский Д. В. Курсовое проектирование деталей машин и механизмов. М; Высшая школа, 1980г.
Кудрявцев В. Н. Курсовое проектирование деталей машин. М; Машиностроение, 1987г.
Атлас конструкций. Детали машин. Под редакцией проф. Решетова Д. Н. М; 1979г.
Рекомендации по выполнению курсового проекта.
. Описание работы привода, определение срока службы привода.
Срок службы двигателя Lh рассчитывается по формуле:
Lh = 365* Lг*kг*tc*Lc*kc (час), где
Lг – срок службы привода, год.
kг – коэффициент годового использования,
kг = число работы дней в году : 365
tc – продолжительность смены, час.
Lc – количество смен в день.
kc – коэффициент сменного использования,
kc = количество часов работы в смену : tc
Срок службы двигателя можно определить по формуле:
Lh = 365* Lг*tc*Lc,
Из полученного значения следует вычесть 10…25% часов (на профилактические работы, текущий ремонт, нерабочие дни).
НАПРИМЕР:
Ленточный конвейер работает в течение трех лет (исходные данные),
Lг = 3года, tc = 8 час., Lc = 2 смены.
Срок службы привода:
Lh = 365* Lг*tc*Lc
Lh = 365*3*8*2 = 17520 час.
Время простоя ленточного конвейера принимаем 15%, тогда
Lh = 17520*0,85 = 14892 час.
Срок службы принимаем Lh = 15*103 часов.
Эксплуатационные характеристики привода:
Lг = 3 года.
tc = 8 час.
Lc = 2 смены.
Lh = 15*103 часов.
Характер нагрузки – с малыми колебаниями.
Режим работы – реверсивный.
Выбор двигателя.
От типа двигателя, его мощности, частоты вращения зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики рабочей машины и ее привода.
Для проектирования приводов рекомендуется применение трехфазных асинхронных двигателей серии 4А с диапазоном мощностей от 0,25 до 5,5 кВт (табл.6.2.1). Технические данные этих двигателей приводятся в табл. 6.2.2, основные размеры в табл. 6.2.3, основные размеры – табл. 6.2.4.
6.2.1 Определение мощности и частоты вращения двигателя.
а) Определяем требуемую мощность рабочей машины:
Pрм = F*V, если в исходных данных указаны значения тяговой силы F, кН, и линейной скорости V, м/с.
Ррм = T*W, если в исходных данных указаны значения вращающего момента Т, кНм и угловой скорости W, рад/с.
б) Определяем к.п.д. всего привода:
i = iзп* iоп* iм* iпк* iпс , где;
iзп - КПД передач редуктора. (см. табл.6.2.1).
Таблица 6.2.1. Значения КПД механических передач (без учета потерь в подшипниках).
ТИП ПЕРЕДАЧИ |
ЗНАЧЕНИЯ К.П.Д. ПЕРЕДАЧ |
|
ЗАКРЫТАЯ |
ОТКРЫТАЯ |
|
Зубчатая цилиндрическая коническая |
0,96…0,97 0,95…0,97 |
0,93…0,95 0,92…0,94 |
Червячная при передаточном числе U свыше 30 14 до 30 8 до 14 |
0,70…0,75 0,80…0,85 0,85…0,95 |
|
Продолжение табл. 6.2.1. |
||
Цепная |
0,95…0,97 |
0,90…0,93 |
Ременная плоским ремнем клиновым (поликлиновым) ремнем |
- - |
0,96…0,98 0,95…0,97 |
iоп – КПД открытых передач привода.
iм – КПД муфты. Для стандартных муфт iм = 0,98
iпк – КПД подшипников качения. Для одной пары подшипников качения. iпк =0,99…0,995.
iпс – КПД подшипников скольжения. Для одной пары подшипников скольжения. iпс =0,98…0,99.
в) Определяем требуемую мощность двигателя:
Рдв = Ррм / i
(в заданиях Т31 Рдв = Ррм / 2 i , а в заданиях Т18 Рдв =2 Ррм / i).
г) Выбираем двигатель с номинальной мощностью
Рном > Рдв.
Каждому значению Рном соответствует в большинстве случаев не одно, а несколько типов двигателей с различными частотами вращения. При этом нужно учесть, что двигатели с большой частотой вращения имеют низкий рабочий ресурс, а двигатели с низкой частотой вращения – более металлоемкие.
Таблица 6.2.2. Диапазон мощностей трехфазных асинхронных двигателей серии 4А, кВт.
Синхронная частота вращения, об/мин. |
Тип двигателя |
||||||||
56В |
63А, В |
71А, В |
80А, В |
90L |
100S, L |
112M, MA,MB |
132SM |
160S |
|
3000 |
0,25 |
0,37; 0,55 |
0,75; 1,1 |
1,5; 2,2 |
3,0 |
4,0; 5,5 |
7,5 |
- |
- |
1500 |
- |
0,25; 0,37 |
0,55; 0,75 |
1,1; 1,5 |
2,2 |
3,0; 4,0 |
5,5 |
7,5 |
- |
1000 |
- |
0,25 |
0,37; 0,55 |
0,75; 1,1 |
1,5 |
2,2 |
3,0; 4,0 |
5,5; 7,5 |
- |
750 |
- |
- |
0,25 |
0,37; 0,55 |
0,75; 1,1 |
1,5 |
2,2; 3,0 |
4,0; 5,5 |
7,5 |
Таблица 6.2.3. Двигатели асинхронные трехфазные серии 4А. Технические данные.
Номин. Мощн. Рном кВт |
Синхронная частота вращения, об/мин |
|||||||
3000 |
1500 |
1000 |
750 |
|||||
Тип двигателя |
Номин. частота вращ., nном об/мин. |
Тип двигателя |
Номин. частота вращ., nном об/мин |
Тип двигателя |
Номин. частота вращ., nном об/мин |
Тип двигателя |
Номин. частота вращ., nном об/мин |
|
0,25 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3,0 4,0 5,5 7,5 |
4ААМ56В2У3 4ААМ63А2У3 4ААМ63В2У3 4АМ71А2У3 4АМ71В2У3 4АМ80А2У3 4АМ80В2У3 4АМ90L2У3 4АМ100S2У3 4АМ100L2У3 4АМ112M2У3 |
2760 2740 2710 2840 2810 2850 2850 2840 2880 2880 2900 |
4ААМ63A4У3 4ААМ63B4У3 4АМ71A4У3 4АМ71B4У3 4АМ80A4У3 4АМ80B4У3 4АМ90L4У3 4АМ100S4У3 4АМ100L4У3 4АМ112M4У3 4АМ132S4У3 |
1370 1365 1390 1390 1420 1415 1425 1435 1430 1445 1455 |
4ААМ63B6У3 4АМ71A6У3 4АМ71B6У3 4АМ80A6У3 4АМ80B6У3 4АМ90L6У3 4АМ100L6У3 4АМ112MA6У3 4АМ112MB6У3 4АМ132S6У3 4АМ132M6У3 |
890 910 900 915 920 935 950 955 950 965 870 |
4АМ71B8У3 4АМ80A8У3 4АМ80B8У3 4АМ90LA8У3 4АМ90LB8У3 4АМ100L8У3 4АМ112MA8У3 4АМ112MB8У3 4АМ132S8У3 4АМ132M8У3 4АМ160S8У3 |
680 675 700 700 700 700 700 700 720 720 730 |
ПРИМЕЧАНИЯ: Структура обозначения типоразмера двигателя: 4 – порядковый номер серии; А – вид двигателя – асинхронный; А – станина и щиты двигателя алюминиевые (отсутствие знака – чугунные или стальные); М – модернизированный; двух-, или трехзначное число – высота оси вращения ротора; А, В – длина сердечника статора; L; S; M – установочный размер по длине станины; 2, 4, 6, 8 – число полюсов; У3 – климатическое исполнение. |
Таблица 6.2.4. Двигатели асинхронные трехфазные серии 4А. Основные размеры.
Тип двигателя |
Число полюсов |
Размеры, мм, для двигателей исполнений |
||||||||||||||||||
1М1081 |
1М1081, 1М2081, 1М3081 |
1М1081, 1М2081 |
1М2081, 1М3081 |
|||||||||||||||||
d30 |
l1 |
l30 |
d1 |
b1 |
h1 |
l10 |
l31 |
d10 |
b10 |
h |
h10 |
h31 |
l20 |
l31 |
d20 |
d22 |
d24 |
d25 |
||
71А, В |
2, 4, 6, 8 |
170 |
40 |
285 |
19 |
6 |
6 |
90 |
45 |
7 |
112 |
71 |
9 |
201 |
3,5 |
10 |
165 |
12 |
200 |
130 |
80А |
186 |
50 |
300 |
22 |
100 |
50 |
10 |
125 |
80 |
10 |
218 |
|||||||||
80В |
320 |
|||||||||||||||||||
90L |
208 |
350 |
24 |
8 |
7 |
125 |
56 |
140 |
90 |
11 |
243 |
4 |
12 |
215 |
15 |
250 |
180 |
|||
100S |
235 |
60 |
362 |
28 |
112 |
63 |
12 |
160 |
100 |
12 |
263 |
14 |
||||||||
100L |
392 |
140 |
||||||||||||||||||
112M |
260 |
80 |
452 |
32 |
10 |
8 |
70 |
190 |
112 |
310 |
16 |
265 |
300 |
|||||||
132S |
302 |
480 |
38 |
89 |
216 |
132 |
13 |
350 |
5 |
18 |
300 |
19 |
350 |
230 |
||||||
132M |
530 |
178 |
Рис.1 Двигатели асинхронные трехфазные серии 4А.