Курсовая по ПМ (1)

Рис.4 – Эскиз тихоходного вала

для тихоходного вала:

^{𝑑 ≥ 5,5 ∙ 3}√^{𝑇 ≥ 5,5 ∙ 3√354,57 = 38,93 мм}

3

𝑑 = 40 мм

𝑑_П ≥ 𝑑 + 2 ∙ 𝑡 = 40 + 2 ∙ 3,5 = 47 мм

𝑑_П = 50 мм

𝑑_БП ≥ 𝑑_П + 3 ∙ 𝑟 = 50 + 3 ∙ 2,5 = 57,5 мм

𝑑_БП = 60 мм

Лист

23

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Рис.5 – Эскиз тихоходного вала

4. Расчет открытой передачи

1. Предварительное значение шага однорядной цепи, мм

^{𝑡 = 4,53}√^{𝑇 = 4,5 ∙ 3√1,71 = 5,38 мм}

2

2. По таблице выбирают цепь, шаг которой наиболее близким к рассчитанному, ее разрушающую силу F, площадь опорной поверхности шарнира S и массу m.

𝑡 =12,70

3. Число зубьев ведущей звездочки 𝑧1 = 𝑓(𝑢)

Число 𝑧1 назначают из ряда простых или нечетных чисел.

𝑧₁ = 29 − 2 ∙ 𝑢_𝑜 = 35 − 2 ∙ 15,26 = 4,48

Принимаем 𝑧₁ = 5

4. Число зубьев ведомой звездочки

𝑧₂ = 𝑧₁ ∙ 𝑢_𝑜

𝑧₂ = 5 ∙ 15,26 = 76,3

Принимаем 𝑧₂ = 77

5. Действительное передаточное число передачи

𝑧₂

𝑢_д = _𝑧

1

𝑧₂ 77

𝑢_д = _𝑧 = ₅ = 15,4

1

6. Коэффициент, учитывающий условия эксплуатации цепи

𝑘_э = 𝑘_д ∙ 𝑘_𝜎 ∙ 𝑘_р ∙ 𝑘_н ∙ 𝑘_с ∙ 𝑘_реж

где 𝑘д - коэффициент, учитывающий динамичность передаваемой нагрузки

𝑘𝜎- коэффициент, учитывающий длину цепи (межосевое расстояние)

𝑘р - коэффициент, учитывающий способ регулировки натяжения цепи

𝑘н- коэффициент, учитывающий наклон передачи к горизонту

𝑘с - коэффициент, учитывающий качество смазывания передачи и условия ее работы

Лист

24

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

𝑘реж- коэффициент, учитывающий режим работы передачи

𝑘_э = 1,3 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1,25 = 1,625

7. Скорость цепи, м/с

𝑡 ∙ 𝑧₁ ∙ 𝑛₂

𝑣 =

60 ∙ 10³

12,70 ∙ 5 ∙ 111,1

𝑣 = = 0,117 м/с

60 ∙ 10³

7. Удельные давления в шарнирах цепи, МПа

𝑃_𝑝 = 𝑘_э ∙ 𝑃₂

𝑃_𝑝 = 1,71 ∙ 1,625 = 2,78 МПа

7. Число звеньев цепи или длина цепи, выраженная в шагах

2 ∙ 𝑎^, 𝑓₁ ∙ 𝑡

𝑧_ц = _𝑡 + 0,5 ∙ (𝑧₁ + 𝑧₂) + _𝑎,

2 ∙ 4,06 131,45 ∙ 12,70

𝑧_ц = _12,70 + 0,5 ∙ ⁽5 + 77⁾ + _4,06 = 452,83

⁽𝑧₂ − 𝑧₁^{)2 (}77 − 5⁾²

𝑓₁ = _{4 ∙ 𝜋2} = _{4 ∙ 3,142} = 131,45

_{𝑎, =} (𝑑₁ + 𝑑₂) ₌ (23,37 + 147,29) _{= 4,06 мм} 2 + 40 2 + 40

12. Расчетное межосевое расстояние при принятом 𝑧ц , мм

𝑡 𝑧₁ + 𝑧₂ 𝑧₁ + 𝑧₂ ² 𝑧₂ − 𝑧₁ ²

𝑎_𝑝 = ₄ ∙ [𝑧_ц − ₂ + ^√(𝑧_ц − ₂ ) − 8 ∙ ( _{2 ∙ 𝜋} ) ] =

12,70 5 + 77 5 + 77 ² 77 − 5 ²

= ∙ [452,8 − + ^√(452,8 − ) − 8 ∙ ( ) = 2610,87 мм 4 2 2 2 ∙ 3,14

12. Действительное межосевое расстояние, мм

_{𝑏′ =} 10 ∙ 2,78 _{= 69,5}

0,4

12. Делительные диаметры звездочек, мм

𝑡 12,70

𝑑₁ = _{𝑠𝑖𝑛 ( п )} = _sin(3,14) = 21,61 мм

^𝑧1 ⁵

Лист

25

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

𝑡 12,70

𝑑₂ = _{𝑠𝑖𝑛 ( п )} = _{sin 3,14)} = 311,36 мм

^𝑧2 ^{( 77}

15. Коэффициент запаса прочности цепи

10³ ∙ F

n =

F_kд ∙ F_t + F_ц + F_f

где 𝐹 – сила, разрушающая цепь, кН (табл.3.1.1) [1]

𝐹ц = 𝑚 ∙ 𝑣 2 −нагрузка от центробежных сил, Н

𝐹𝑓 = 9,81 ∙ 𝑘𝑓 ∙ 𝑚 ∙ 𝑎 - сила от провисания цепи, Н

𝑘𝑓 – коэффициент провисания цепи. При вертикальном расположении передачи

𝑘𝑓 = 1, при горизонтальном 𝑘𝑓 = 6

m – масса одного метра цепи, кг/м (табл.3.1.1) [1] Значения [𝑛] представлены в табл.3.3.11[1]

𝐹_ц = 𝑚 ∙ 𝑣² = 1,5 ∙ 0,117² = 0,021 Н

𝐹_𝑓 = 9,81 ∙ 𝑘_𝑓 ∙ 𝑚 ∙ 𝑎′ = 9,81 ∙ 6 ∙ 1,5 ∙ 4,06 = 358,46

10³ ∙ 26

𝑛 = = 13,89

1,03 ∙ 1470,76 + 0,021 + 358,46

Условие соблюдено, следовательно необходимый запас прочности обеспечен.

15. Сила, нагружающая валы передачи, Н

𝐹 = 1,17 ∙ 𝐹_𝑡 = 1,17 ∙ 1470,76 = 1720,79 Н

Рис.6 – Схема и основные размеры открытой передачи

Лист

26

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

5. Выбор стандартной муфты

Используем муфту упругую втулочно-пальцевую (МУВП).Муфты МУВП стандартизованы – ГОСТ 21424-93.

Муфта выбирается по крутящему моменту с учетом диаметров концов валов электродвигателя и редуктора [5, с.349]

Ттаб > k·T1= 1,5·13,57 ≈ 21 Н·м

где k – коэффициент безопасности, k = 1,5

Диаметры вала электродвигателя и редуктора равны 24 и 22 соответственно. Исходя из этого выбираем муфту МУВП 63-24-1-22-2-У3 ГОСТ 21424-93 63 Н·м > 21 Н·м

Условие соблюдено муфта будет выдерживать заданные нагрузки

Длина представленной муфты на рис. 6 составляет 104 мм, а остальные размеры сведены в таблицу 2

Таблица 3

𝑇₁, 𝐻 ∙ м

𝑇_дв, 𝐻 ∙ м

𝑑, мм

𝑑_дв, мм

T, 𝐻 ∙ м

25

30,01

22

32

125

Рис. 7. – Эскиз муфты упругой втулочно-пальцевой

Лист

27

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата