Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Кубанский государственный технологический университет

(КубГТУ)

Кафедра Систем управления и технологических комплексов

Факультет Машиностроения и автоматизации

Пояснительная записка

к курсовой работе

по дисциплине: Конструирование, моделирование и САПР технологического оборудования

на тему: Разработка программы для расчета моментов инерции и

податливостей

Выполнил студент группы 02-М-41 Бут Сергей Алексеевич

Допущен к защите

Руководитель (нормоконтролер) проекта

Защищен Оценка

Члены комиссии

Краснодар, 2006

РЕФЕРАТ

20 страниц, 16 рисунков, 3 таблицы.

МОМЕНТ ИНЕРЦИИ, ПОДАТЛИВОСТЬ, РАСЧЕТ, ПРОГРАММА

Программа «Расчет моментов инерции и податливостей (Расчет МИиП)» рассчитывает основные показатели механики привода. Программа предназначена для использования при выполнении студентами курсовой работы по дисциплинам «Технические средства автоматизации», «Конструирование, моделирование и САПР технологического оборудования».

Содержание

Введение 4

1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ 5

1.1 Расчет моментов инерции 5

1.2 Расчет крутильных податливостей 5

1.2.1 Крутильная податливость участка вала 5

1.2.2 Крутильная податливость шлицевых и шпоночных соединений 6

1.2.3 Крутильная податливость зубчатых передач 6

1.2.4 Крутильная податливость ременных передач 7

2 РАБОТА С ПРОГРАММОЙ 8

2.1 Общие сведения 8

2.2 Добавление валов 8

2.3 Добавление сосредоточенных масс и податливостей 9

2.4 Задание и расчет параметров элементов схемы 12

2.5 Создание отчета 15

Заключение 17

Приложение А Пример отчета 18

Введение

Программа «Расчет моментов инерции и податливости (Расчет МИиП)» создана для того, чтобы скрыть рутинные многократные расчеты по одной и той же формуле и избежать ошибок в вычислениях.

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

   1. Расчет моментов инерции

Детали привода (валы, шестерни, зубчатые колеса) обычно имеют цилиндрическую форму с некоторым количеством уступов. Для вычисления момента инерции j-й детали ее условно разбивают наi-ые участки постоянного диаметра и определяют момент инерции каждого участка

,

(1)

где - плотность материала, для стали= 7800 кг/м³,

l_ji– длинаi-го участкаj-ой детали, м,

D_ji,d_ji– наружный и внутренний диаметрыi-го участкаj-ой детали, м.

Полученные моменты инерции участков суммируют:

,

(2)

Для упрощенных расчетов допускается представлять сложные многоступенчатые детали в виде простых цилиндрических деталей, которые должны быть визуально одинаковыми с изображениями на чертеже общего вида.

2. Расчет крутильных податливостей

   1. Крутильная податливость участка вала

Крутильная податливость участка вала определяется по формуле:

,

(3)

где G– модуль упругости второго рода (),

D– наружный диаметр вала, м,

l– эквивалентная длина вала, м.

Эквивалентная длина вала равна :

,

(4)

где l₀ – расстояние между ступицами, м,

l₁,l₂– ширина ступиц , м.

Коэффициент K_cдля гладкого сплошного вала равен 1. Для полого валаK_cрассчитывают по формуле:

,

(5)

где d– внутренний диаметр вала, м.

2. Крутильная податливость шлицевых и шпоночных соединений

Крутильная податливость шлицевых и шпоночных соединений определяется по формуле:

,

(6)

где l– длина соединения, м,

h– активная высота шпонки или шлица, м,

z– число шпонок или шлицев,

d– диаметр соединения (для шлицевого соединенияd=d_cp), м.

Коэффициент К_шв формуле (6) для шлицевого соединения равен 4∙10^-12(Н∙м), для соединения с призматической шпонкой – 6,4∙10^-12рад/(Н∙м), для соединения с сегментной шпонкой – 13,6∙10^-12рад/(Н∙м).