Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
94
Добавлен:
28.03.2015
Размер:
5.61 Mб
Скачать

Министерство образования Российской Федерации

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра Детали машин и ТММ

П Р И М Е Р ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

Методические указания к курсовому проекту по деталям машин для студентов машиностроительных специальностей

всех форм обучения

3-е издание, переработанное и дополненное

Нижний Новгород

2002

Составители А.А. Ульянов, Ю.П. Кисляков, Л.Т. Крюков

УДК 621.833: 539.4 (075.5)

Пример пояснительной записки: Метод. указания к курсовому проекту по деталям машин для студентов машиностроительных спец. всех форм обучения.- 3-е изд., перераб. и доп. / НГТУ; Сост.: А.А. Ульянов, Ю.П. Кисляков, Л.Т. Крюков - Н. Новгород, 2002. – 44 с.

Научный редактор Н.В. Дворянинов

Редактор И.И. Морозова

Подписано в печать 06.06.02. Формат 60х841/16. Бумага газетная. Печать офсетная. Печ. л. .2,75. Уч.- изд. л. 2,6. Тираж 1500 экз. Заказ 431.

Нижегородский государственный технический университет. Типография НГТУ, 603600, Н. Новгород, ул. Минина, 24.

© Нижегородский государственный технический университет, 2002

2

Прочти обязательно!

ПРЕДИСЛОВИЕ

1Пример “Пояснительной записки” написан в соответствии с ГОСТ 2.105–95 ЕСКД

иСТП 1-V-НГТУ-98 для оформления текстовой документации на изделия машиностроения.

2Перед началом выполнения проекта следует внимательно ознакомиться с “Правилами оформления пояснительных записок и чертежей” [13 ].

3По отдельным разделам расчетной части проекта имеются методические указания

кафедры.

4Так как курсовой проект по деталям машин является первым по-настоящему инженерным проектом, то основной упор в нем делается на усвоение физического смысла и границ существования параметров и конструкций изделий, т.е. ставится задача их анализа. Поэтому в отличие от 2-го издания (1992 г.) в данном "Примере" рассматривается только один вариант привода. На старших курсах решается задача синтеза – выбора из многих вариаций параметров и конструкций оптимального решения с использованием компьютера.

5Для возможности контроля ошибок в черновом варианте записку следует писать в “развернутой” (не в табличной) форме, т.е. формула – подстановка в нее параметров – результат. Сразу же давать ссылку на используемые источники литературы, ведя список источников на отдельном листе.

Записку следует начисто переписывать по нескольку листов в день в течение всего проектирования. иначе написание записки всей сразу в конце проектирования окажется самым трудным этапом работы.

6Для массового и крупносерийного производств заготовки корпусных деталей – литье. При мощности двигателя не более 3 кВт не злоупотреблять химико-термической обработкой (цементация, нитроцементация, азотирование) зубьев, так как в пределах малых

межосевых расстояний аW при этом не удается разместить подшипники качения соседних валов и между ними болты крепления крышки к корпусу редуктора. При увеличении из-за этого аW зубья передачи оказываются недогруженными, а отсюда теряется смысл применения дорогой технологии.

При единичном и мелкосерийном проиводствах заготовки корпусных деталей сварные.

7 При расчете валов консольные нагрузки на их концах от муфт и открытых передач (ременных, цепных, зубчатых) следует учитывать обязательно.Для единообразия расчетов

валов условно принято считать окружные силы Ft в зацеплениях и силы муфт FМ лежащими

в горизонтальных плоскостях X, а плоскости Y располагают по плоскостям валов редуктора. Консольные нагрузки также следует учитывать при расчете болтов крепления

редуктора к раме (плите).

8В учебном проекте конец входого вала редуктора следует выполнять коническим; конец выходного вала допускается делать цилиндрическим.

9На долговечность рассчитывается наиболее нагруженное сечение того вала, который выдан руководителем проекта для выполнения рабочего чертежа.

10 Класс прочности болтов (винтов) крепления крышки редуктора к корпусу должен быть [7. c.264] не ниже 6.6.

11 Форменный бланк наклеивается (рисуется) на обложку записки из ватмана.

В данном "Примере записки" он не приводится. Образец оформления этого бланка см. в

[ 13, c.25, приложение Е ].

3

5

6

7

1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ

1.1 Введение

Ленточный конвейер [1, c.3] предназначен для перемещения массовых (насыпных) или штучных грузов непрерывным потоком. Он состоит из приводного и натяжного барабанов, охватывающей их ленты, поддерживающих роликов, привода, натяжного устройства и рамы.

Рабочая ветвь ленты верхняя, по техническому заданию (ТЗ) в соответствии с рисунком 1 приводной барабан должен иметь правое вращение. Груз транспортируется на высоте H + D/2 = 650 + 200 = 850 мм (толщиной ленты пренебрегаем). Конвейер установлен в помещении цеха, условия работы нормальные (t0 = 20 0С).

Привод (рисунок 1) включает в себя электродвигатель 1, клиноременную передачу 2 с нормальными ремнями, коническо-цилиндрический редуктор (КЦ) 3, муфту 4.

Тяговое усилие F на приводном барабане передается силами трения за счет натяжения ленты.

По графику нагрузки в соответствии с рисунком 2 ТЗ режим работы конвейера переменный без реверсирования привода.

Масштаб выпуска – мелкосерийный: основной способ получения заготовок корпусных деталей – сварка; зубчатых колес – прокат или поковка.

1.2 Энергетический и кинематический расчеты привода

1.2.1 КПД привода

Общий КПД привода [1, c.7] в соответствии с рисунком 1 (ТЗ):0 = 1 2 3 4 5,

где согласно [1, c.7] i (i = 1...5) представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – КПД кинематических пар привода

Ременная

Зубчатая закрытая передача

Муфта

Подшипники качения

передача

коническая

цилиндрическая

вала барабана

 

1= 0,95

2 = 0,96

3 = 0,97

4 = 0,98

5 = 0,99

 

 

0 = 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99 = 0,86.

 

 

1.2.2 Подбор электродвигателя

 

 

 

При заданной циклограмме нагружения режим технологического процесса фиксирован, двигатель работает в повторно-кратковременном режиме

с продолжительностью включения под нагрузкой [1, c.7] 10 мин

t 60 мин.

Потребная мощность двигателя, кВт,

 

 

 

 

Рдв = ТEnб / 9550 0 ,

(1.1)

где ТE = KEТnom – эквивалентный вращающий момент, Н м;

 

Т

= Т

б

– номинальный длительный (число циклов N 104...105) момент,

nom

 

 

 

равный моменту на валу барабана:

 

 

 

 

Тб = FD / 2000 = 4500 400 / 2000 = 900 Н м,

(1.2)

8

 

 

 

 

KE – коэффициент приведения заданного переменного режима нагружения к эквивалентному постоянному [1, c.8] :

KE = [ (Тi / Тnom)2(Lhi / Lh) ]1/2 = [120,4 + 0,520,2 + 0,220,4]1/2 = 0,68;

ТE = 0,68900 = 612 Н м;

nб – частота вращения приводного барабана, мин-1:

nб = 6 104v / (D) = 6 1041,2 / ( 400) = 57,3 мин-1; (1.3) Тогда Рдв = 612 57,3 / 95500,86 = 4,27 кВт.

Возможные к применению двигатели [1, c.23, 24] приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Характеристика двигателей

Вариант

Марка двигателя

РДВ, кВт

nДВ,мин-1

Тпуск/Т

Тmax/Т

Масса, кг

1

АИР 100L2У3

5,5

2850

2,1

2,4

38,0

2

АИР 112М4У3

5,5

1430

2,0

2,5

49,0

3

АИР 132S6У3

5,5

960

2,0

2,2

68,5

4

АИР 132М8У3

5,5

715

1,8

2,2

82,0

Форма исполнения двигателей – IM 1081 (на лапах).

Все двигатели удовлетворяют условиям пуска: Тпуск/Т 1,6

1.2.3 Общее передаточное число и его разбивка по ступеням передач

Общее передаточное число привода u0 = nДВ / nб и его разбивка по ступеням передач для 4-х вариантов двигателей приведены в таблице 1.3, где отдельные передаточные числа обозначены :

uр – клиноременной передачи;

uред = u0 / uр – редуктора : uред = uБ / uТ ;

uБ – быстроходной (конической) ступени редуктора; uТ – тихоходной (цилиндрической) ступени редуктора.

При разбивке u0 были использованы рекомендации [1, c.11] :

uр до 2...3-х и для редукторов КЦ [1, c.13] uред = 6,3...40 (рекомендуемые

12,5...20); u = 0,63 (u

2)1/3 или 2 u

1/3–1- (используется та из формул, где

 

 

Т

ред

 

 

 

ред

 

 

 

 

 

 

 

 

 

получается uБ uТ

при uБ и uТ 6,3). Округление uБ проводилось по

 

ГОСТ 12289-76, uТ - по ГОСТ 2185-66.

Отклонение общего передаточного

числа при округлении [1, c.14]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u0 = 100(u0 u0) / u0 % [ u0 = 4%]

 

 

 

 

 

(1.4)

 

 

 

Таблица 1.3 – Разбивка u0 по ступеням передач

 

 

 

 

Вари

Двига-

 

u0

 

u

 

u

uБ

 

uТ

 

uБ

uТ

u

ред

u

р

u0

u0

 

 

 

 

 

 

 

 

ант

тель

 

 

 

р

 

ред

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

100L2

 

49,74

 

1,99

 

25

5,16

 

4,85

 

5

5

25

1,99

49,74

0

2

112М4

 

25

 

1,56

 

16

4

 

4

 

4

4

16

1,56

25

0

3

132S6

 

16,75

 

1,34

 

12,5

3,68

 

3,39

 

3,55

3,55

12,6

1,33

16,76

–0,06

4

132М8

 

12,48

 

1,25

 

10

3,42

 

2,92

 

3,55

2,8

9,94

1,26

12,43

0,4

Примечание – Округление uр следует производить при расчете ременной передачи.

9

Исходя из указанных рекомендаций по передаточным числам, а также с учетом того, что при равных условиях двигатели с nС = 1500 мин-1 имеют хорошие эксплуатационные характеристики и наибольшее применение, для заданного привода выбираем

ДВИГАТЕЛЬ АИР 112М4У3 ТУ16-525.571-84.

Размеры выбранного двигателя [1, c.25, 26] представлены на рисунке 1.1. Габариты, мм :

l30 = 435 ; h31 = 285 ; d30 = 246 .

Установочные и присоединительные размеры, мм :

 

d1 = 32 ; l1 = 80 ; b1 = 10 ; h1 = 8 ;

 

 

 

l10 = 140 ; l31 = 70 ; d10 = 12 ; b10 = 190 ;

 

 

h = 112 ; h10 = 12 .

 

 

 

Исполнение IM 1081.

 

 

Рисунок 1.1- Размеры двигателя

 

 

 

1.2.4 Частоты вращения и моменты на валах

 

 

 

Частота вращения i- го

(i

=

 

1,2...5) вала [1, c.14] :

 

 

 

ni = n1 / u1-i ,

(1.5)

 

где u1-i – передаточное число между

 

валом двигателя (i = 1) и i- м валом

 

привода (рисунок 1.2).

 

 

 

Направления вращения валов на

 

рисунке 2 показаны стрелками.

 

 

 

Вращающий момент на

j

–м

 

валу (j = 5, 4...1) :

 

 

Рисунок 1.2 – Кинематическая схема привода

Tj = T5 / u5-j 5-j,

(1.6)

 

 

 

где u5-j, 5-j – соответственно передаточное число и КПД между валом барабана (j = 5) и j м валом привода.

Результаты расчета по формулам (1.5) и (1.6) для выбранного варианта двигателя представлены в таблице 1.4.

Таблица 1.4 – Частоты вращения и моменты на валах

Вал

 

П

а р а м е т

р ы

 

u1-i

ni , мин-1

 

u5-j

5-j

Tj_, Н м

 

 

I

1

1430

 

25

0,86

41,9

II

1,56

916,7

 

16

0,9

62,5

III

6,25

228,8

 

4

0,94

239,4

IV

25

57,2

 

1

0,97

928

V

25

57,2

 

1

1

900

10