ВСТУП

Згідно в програмою при вивченні студентами інженерно-технічних спеціальностей курсу "Деталей машин" виконується курсовий проект. Основна задача проекту - навчити студентів самостійно вирішувати конкретні інженерні питання сільськогосподарського виробництва. В процесі проектування деталей машин студенти повинні навчитися вибирати найбільш раціональні конструкції приводів, вузлів, збірних одиниць, а для деталей сільськогосподарських машин, крім того, правильно підбирати матеріал, форму, розраховувати розміри, визначати ступінь точності та якість обробки поверхні, а також вказувати технічні умови на виготовлення.

При виконанні курсового проекту студенти, які навчаються без відриву від виробництва, зустрічаються з деякими труднощами при виборі електричного двигуна та вихідних даних для розрахунку пе­редач привода, раціональному розподілі загального передаточного числа на окремі ступені.

Ці методичні вказівки допоможуть студентам-заочникам викона­ти успішно перший розділ курсового проекту. Приклади, що наведе­ні, дозволять обґрунтувати вибір електричних двигунів. Б сільсь­когосподарських машинах досить широко застосовують приводи з ба­гатьма потоками потужності. Тому вибір електродвигуна та визна­чення вихідних даних для розрахунку передач у приводі змішувача кормів буде гарним прикладом для такого типу машин.

Наявність довідкових таблиць передаточних чисел, ККД пере­дач і технічних даних двигунів серії АІР дозволить виконувати згадані вище розрахунки без допоміжної літератури, яку студенти-заочники не завжди можуть знайти на місцях їх проживання.

Наведені в кінці методичних вказівок габаритні, установчі та приєднувальні розміри двигунів серії АІР слід використовувати при виконанні графічної частини проекту, зокрема, загального вигляду привода, а також при вибиранні муфти та конструюванні деталей передач гнучким зв'язком /наприклад, шківів/.

Після закінчення цього розділу розрахунково-пояснювальної записки бажано надіслати його на кафедру для перевірки, тому що від нього значною мірою залежить якість розрахунків передач, деталей і всього привода вцілому.

Методика вибору електричного двигуна

При виконанні курсового проекту з деталей машин студенти от­римують індивідуальні завдання, в яких наводяться такі вихідні дані: кінематична схема приводу, з якої ясно тип редуктора та передачі гнучким зв'язком, а також потужність Р_в на вихідному валу трансмісії або на ведучому валу робочої машини та кутову швидкість ω_в вищезгаданого вала.

Перед початком розрахунків слід особливо уважно вивчити кіне­матичну схему, звернути увагу на розміщення муфт та передач гнуч­ким зв'язком /муфта встановлена на швидкохідному валу редуктора, а передача гнучким зв'язком після редуктора, чи навпаки/.

Ця частина розрахунку привода зводиться до визначення потрібних потужності двигуна та кутової швидкості його вала, вибору ти­порозміру електричного двигуна, визначення загального передаточ­ного числа привода та розподілу його за ступенями привода, зазна-чення кутової швидкості кожного вала привода, крутячого моменту і потужності на них, складання таблиці вихідних даних для наступних розрахунків передач.

Потрібна потужність двигуна визначається за такою формулою:

, /1/

де - потрібна потужність двигуна, - номіналь­на потужність на вихідному валу приводу, кВт; - загальний коефіцієнт корисної дії /ККД/ привода.

Величину загального НКД привода обчислюють як добуток ККД окремих елементів привода:

, /2/

де - ККД передач та елементів, які входять до складу привода, який проектується.

Коли потужність одного потоку передається двома парами зуб­частих коліс паралельно, то при визначенні загального ККД врахо­вується як втрати в одній парі, але якщо та ж сама потужність передається двома парами зубчастих коліс послідовно, то слід враховувати втрати як в двох парах, тобто приймати добуток ККД обох передач.

Наближені значення »Щ різких передач та інших елементів приводів наведені в таблиці І. Там вказано, в яких межах знахо­дяться значення ККД для відкриту і закритих передач, причому закритими вважаються такі передачі, в яких робочі елементи, наприклад, зуби ланцюга, захищені корпусом від попадання абразивних часток і надійно змащуються. Відкриті передачі, як правило, працюють при значному абразивному зношуванні, тому що мають захисне огород­ження у вигляді щитка, який забезпечує лише охорону праці обслу­говуючого персоналу.

При попередніх проектних розрахунках, щоб забезпечити робото-здатність та надійність привода, а також з урахуванням впливу ступеня точності передач та елементів привода, значення ККД у виразі /2/ слід приймати меншими.

В таблиці І наведені значення ККД черв'ячної передачі з одно-, дво-, або чотиризахідними черв'яками. Звичайно, спочатку орієнтовно приймають черв'як двозахідний, але після вибору дви­гуна, визначення загального передаточного числа та розподілу його за ступенями приводу, коли вже точніше відомо число заходів черв'яка, слід провести перше уточнення ККД привода. Відповідно уточнити потрібну потужність електричного двигуна. А вже після виконання розрахунку черв'ячної передачі на міцність, коли будуть відомі основні розміри передачі, такі як, наприклад, коефіцієнт діаметра черв'яка та швидкість ковзання витка черв'яка по зубу черв'ячного колеса, необхідно виконати повторне уточнення ККД.

Величину останнього уточненого ККД черв'ячної передачі слід використовувати при виконанні теплового розрахунку редуктора.

Дані таблиці І вірогідні для передач, в яких вали спираються на підшипники кочення або підшипники ковзання рідинного тертя, причому втрати потужності на тертя в підшипниках враховані в ККД передач. Якщо ж в передачах приводу вали будуть встановлені на підшипники ковзання з напіврідинним тертям, то слід табличні зна­чення ККД зменшити на 0,01 ... 0,015.

Якщо в приводі застосовано пасові передачі з натяжними або відтяжними роликами, то при визначенні загального ККД привода слід додатково враховувати втрати в парі підшипників кочення, на яких звичайно обертається ролик. У зв'язку з тим, що пас в даних передачах додатково перегинається, крім місць на ведучому та ве-

деному шківах іще й на ролику, для розрахунку загального ККД привода слід табличні значення ККД зменшувати на 0,01 ... 0,015,

Т Таблиця І. Наближені значення ККД передач та інших елементів приводів

Назва елементів привода	ККД
І.Відкрита зубчаста передача: а/з циліндричними колесами б/з конічними колесами	0,96…0,95 0,95…0,94
2. Один ступінь зубчастого редуктора, що виконаний за 8 або 9 ступінню точ­ності: а/з циліндричними колесами б/з конічними колесами	0,975…0,970 0,96…0,95
З.Один ступінь черв'ячного редуктора: а/з однозахідним черв'яком б/з двозахідним черв'яком в/з чотиризахідним черв'яком	0,75…0,70 0,82…0,75 0,92…0,87
4.Ланцюгова передача /ланцюг втулковий, роликовий або зубчастий/: а/відкрита б/закрита	0,94…0,92 0,98…0,96
5.Пасова передача: а/з плоским або клиновим пасом б/з зубчастим пасом	0,97…0,96 0,92…0,98
6.Підшипники /одна пара,мастило рідке/: а/ кочення б/ ковзання	0,995…0,990 0,985…0,980
7.Муфти компенсуючі /пружні та жорсткі/	0,995…0,985
8.Муфти шарнірні	0,99…0,98
9.Хвильова зубчаста передача: а/ редуктор б/ мультиплікатор	0,80…0,90 0,60…0,70

Пр Примітки: І. В підшипниках з напіврідким мастилом ККД зменшують на 0,01 ... 0,015.