Пояснительная записка Рудник Р.А. 43-07
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ П. О. СУХОГО
Факультет энергетический
Кафедра «Детали машин»
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту
по дисциплине «Механика»
Исполнитель: |
студент гр. Э-21 |
|
Рудник Р.А. |
Руководитель: |
преподаватель |
|
Прач С. И. |
Дата проверки: _____________________
Дата допуска к защите: _____________________
Дата защиты: _____________________
Оценка работы: _____________________
Гомель 2015
Рецензия
на курсовой проект (работу) по дисциплине ______________________________,
выполненный студентом группы ________________________________________.
Курсовой проект (работа) выполнен в соответствии с выданным на кафедре «Детали машин» заданием и содержит пояснительную записку, выполненную на ____ страницах, и графическую часть, выполненную на _____
листах формата А1.
В пояснительной записке и графической части содержатся ошибки, по которым сделаны следующие замечания:
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Оценивая работу в целом, можно сделать вывод, что указанные замечания относятся к серии устойчиво повторяющихся однотипных ошибок, характерных для определенной группы курсовых проектов (работ).
Заключение: Исправить в проекте (работе) замечания в соответствии с ГОСТами и методическими разработками кафедры «Детали машин» и представить на защиту комиссии.
Руководитель проекта _____________________
«___»___________20__
ВВЕДЕНИЕ
Курсовой проект по деталям машин является первой конструкторской работой студента, выполненной на основе знаний общеобразовательных, общетехнических и обще-специальных дисциплин. Здесь есть все и анализ назначения и условий работы проектируемых деталей. Наиболее рациональные конструктивные решения с учетом технологических, монтажных, эксплуатационных и экономических требований. Кинематические расчеты и определение сил, действующих на детали и узлы. Расчеты конструкций на прочность: и выбор материалов, и процесс сборки и разборки конструкций; и многое другое.
Таким образом, достигаются основные цели этого проекта:
овладеть техникой разработки конструкторских документов на различных стадиях проектировани
приобрести навыки самостоятельного решения инженернотехнических задач и умения анализировать полученные результаты
научиться работать со стандартами, различной инженерной, учебной и справочной литературой (каталогами, атласами, Классификатором ЕСКД);
уметь обоснованно защитить проект.
В результате приобретенные навыки и опыт проектирования машин и механизмов общего назначения станут базой для выполнения курсовых проектов по специальным дисциплинам и дипломного проекта.
|
|
КП.М.43-07.00.00.00.ПЗ |
|
|
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
Разраб. |
Рудник Р. А.. |
|
Лит. Лист |
Листов |
Провер. |
Прач С.И |
Введение |
3 |
1 |
Реценз. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н. Контр. |
|
|
ГГТУ имени П.О. Сухого гр. Э-21 |
|
|
|
|
|
|
Утверд. |
|
|
|
|
СОДЕРЖАНИЕ
Введение…………………………………………………………………..
1. Энергетический и кинематический расчеты привода……………….
1.1.Определение расчетной мощности привода……………………….
1.2.Выбор электродвигателя……………………………………….........
1.3.Общего передаточного числа привода и выбор стандартного редуктора...............................................................................................................
1.4.Определение силовых и кинематических параметров привода…..
1.5.Выбор редуктора и муфты…………………………………………..
2. Расчет открытой передачи привода…………………………………..
2.1Определение допускаемых напряжений изгиба при расчете на выносливость………………………………………………………………………
2.2Определение допускаемых напряжений при расчете на прочность при изгибе максимальной нагрузкой…………………………………………….
2.3Проектировочный расчет по напряжениям изгиба………………….
2.4Проверочный расчет на выносливость при изгибе………………….
2.5Проверочный расчет на прочность при изгибе максимальной нагрузкой………………………………………………………………………….
2.6Параметры зацепления открытой конической передачи…………...
3. Предварительный расчет приводного вала…………………………..
4. Конструктивные размеры деталей открытой передачи……………..
4.1Конструктивные размеры шестерни конической……………………
4.2Конструктивные размеры колеса конического……………………….
5. Эскизная компоновка привода…………………………………….......
6. Проверка долговечности подшипников приводного вала
по динамической грузоподъемности…………………………………...............
6.1 Определение усилий……………………………………………………..
6.2Определение основных размеров звёздочки цепного конвеера……
6.3Определение опорных реакций……………………………………….
7. Проверка прочности шпоночных соединений………………………..
8. Уточненный расчет приводного вала…………………………………
9. Сборка привода…………………………………………………………
Литература………………………………………………………………...
|
|
КП.М.43-07.00.00.00.ПЗ |
|
|
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
|
|
Разраб. |
Рудник Р.А. |
|
Лист |
Листов |
Провер. |
Прач С.И |
Содержание |
2 |
1 |
Реценз. |
|
|
|
|
Н. Контр. |
|
|
ГГТУ имени П.О. Сухого гр. Э-21 |
|
|
|
|
|
|
Утверд. |
|
|
|
|
1 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТЫ ПРИВОДА
1.1 Определение расчетной мощности привода
Расчетная мощность электродвигателя определяется по формуле [1,
c.16] |
|
|
|
Р |
Р |
, |
(1.1) |
|
|||
эд |
общ |
|
|
|
|
|
где Р – мощность на приводном валу конвейера, кВт;- общий КПД привода.
Для рассматриваемой схемы общий КПД привода определяем по формуле:
|
общ м ред окп пк , |
(1.2) |
|
где м - КПД муфты; м = 0,99 [приложение 2, таблица П2.1 c.140]; |
|
||
ред - КПД |
зубчатой передачи редуктора ; ред =0,97 |
[приложение |
2, |
таблица П2.1 c.140];
окп - КПД открытой передачи; окп = 0,92 [приложение 2, таблица П2.1
|
|
c.140]; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пк - КПД пары подшипников качения; |
пк =0,99 |
[приложение |
2, |
|||
|
|
таблица П2.1 c.140]; |
|
|
|
|
|
||
и дата |
|
|
|
|
общ 0,99 0,97 0,92 0,99 |
0,874 ; |
|
|
|
|
|
|
|
Рэд 5 1000 5720 Вт. |
|
|
|
||
Подп. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
0,874 |
|
|
|
|
|
. № |
|
|
1.2 Выбор электродвигателя |
|
|
|
|
||
|
|
Ориентировочно требуемая частота вращения вала электродвигателя |
|||||||
инв |
|
|
|||||||
|
определяется по формуле [ 7, с. 50] |
|
|
|
|
||||
Взам. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дубл. |
|
|
|
|
nтр n uокпmin u ред.ср , |
|
(1.3) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. № |
|
где |
uо к пm i n- |
наименьшее значение передаточного числа открытой передачи |
|||||
Инв |
|
||||||||
|
привода; uокп min = 2 [7, приложение 2, таблица П2.2 c.140]; |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||
Подп. и дата |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ли |
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
|
|
|
|
подп |
Разраб. |
Рудник Р. А. |
|
|
|
Лит |
Лист |
Листов |
|
Пров. |
Прач С.И |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
.№ |
Т. контр. |
|
|
|
|
|
ГГТУ гр. Э-21 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Инв |
Н. контр. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Утв. |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
uред.ср - среднее значение передаточного числа редуктора привода; uред.ср =12,5 [7, приложение 2, таблица П2.1 c.140];
nmp 100 2 12,5 2500 об/мин.
За расчетную частоту nэдс вращения принимаем номинальную частоту вращения [7, c. 50]
nэд nном nэдс (1 s), |
(1.4) |
где nэдс синхронная частота вращения, об/мин; nэдс =3000 об/мин; s – коэффициент скольжения (2, c.140); s = 3,4;
nэд 3000 (1 1003,4 ) 2898 об/мин.
Техническая характеристика принятого электродвигателя представлена в таблице 1.1.
|
|
|
Таблица 1.1 – Характеристика электродвигателя |
|
||||||
|
Обозначение |
Исполнение |
Номинальная |
Частота |
Тпуск |
Т мах |
||||
|
электродвигателя |
|
|
мощность, |
вращения, |
Тном |
Тном |
|||
|
|
|
|
|
|
|
кВт |
об/мин |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
100L2 |
|
- |
|
|
5,5 |
2898 |
2,0 |
2,2 |
и дата |
|
1.3 Определение общего передаточного числа привода и выбор |
||||||||
Подп. |
|
|||||||||
стандартного редуктора |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Общее передаточное число привода определяется по формуле [7, c. 51] |
||||||||
инв. № |
|
|
|
|
|
|
иобщ пэд ; |
|
|
(1.5) |
Взам. |
|
|
|
|
|
|
пв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дубл. |
|
|
|
|
иобщ |
2898 28,98. |
|
|
||
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
Оставляем передаточное число редуктора и ред 12,5 , тогда передаточное |
|||||||||
|
|
|||||||||
и дата |
число открытой конической передачи составит |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
28,98 2,32. |
|
|
||
Подп. |
|
|
|
|
и |
оцп |
|
|
||
|
|
|
|
|
12,5 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ подп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
Инв. |
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
|
|
|
|
|
|
Ли |
|
|
|
|
|
|
||||
1.4 Определение силовых и кинематических параметров привода
Расчет элементов привода выполняем по расчетной мощности Рэд
электродвигателя.
Для каждого из валов элементов привода определяем частоту вращения п , мощность Р и вращающий момент Т .
Определяем частоты вращения валов привода [7, c. 51]
|
|
|
|
пэд 2898 об/мин; |
|
|
|||||||
|
п1 пэд ; п1 |
2898 об/мин; |
|||||||||||
п2 |
|
|
п1 |
|
; п2 |
|
|
2898 |
231,8 |
об/мин; |
|||
|
и ред |
|
|
12,5 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
п3 |
|
|
п2 |
; п3 |
|
231,8 |
83,1 |
об/мин. |
|||||
иокп |
2,32 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Определение мощностей, передаваемых на валы привода [7, c. 52]
|
|
|
|
|
|
Рэд |
|
5,72 кВт; |
|
|
||
|
|
|
Р1 Рэд |
м пк ; Р1 |
5,72 0,99 0,99 5,6 кВт; |
|||||||
и дата |
|
|
Р Р цп 2пк ; Р 5,6 0,97 |
0,992 |
5,32 кВт; |
|||||||
Подп. |
|
|
2 |
1 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Р3 Р2 |
окп 4 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
пк ; Р3 5,32 0,92 0,994 |
4,9 кВт. |
||||||||
. № |
|
Определение вращающих моментов передаваемых на валы [7, c. 52] |
||||||||||
Взам. инв |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
Т |
|
9550 |
Pi |
; |
|
(1.6) |
|
|
|
|
|
|
|
i |
ni |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
дубл. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. № |
|
|
|
|
Tэд 9550 |
5,72 18,85 Н м; |
||||||
Инв |
|
|
|
|
|
|
|
2898 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и дата |
|
|
|
|
Т1 9550 |
5,6 18,4 |
Н м; |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
2898 |
|
|
|
|
|
Подп. |
|
|
|
|
Т 2 9550 5,32 219,18 |
Н м; |
||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
231,8 |
|
|
|
|
||
№ подп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лист |
Инв. |
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ли |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Инв. № дубл. Взам. инв. № Подп. и дата
Подп. и дата |
Инв. № подп |
Т3 9550 83,14,9 574,7 Н м.
Результаты расчета представлены в таблице 1.2.
Таблица 1.2 – Силовые и кинематические параметры привода
Номер вала |
Частота |
Мощность, кВт |
Крутящий |
|
вращения, об/мин |
|
момент, Н м |
Электродвигатель |
2898 |
5,72 |
18,85 |
1 |
2898 |
5,6 |
18,4 |
2 |
231,8 |
5,2 |
219,18 |
3 |
83,1 |
4,9 |
574,7 |
1.5 Выбор редуктора и муфты |
|
Передаточное число редуктора и ред |
12,5 . |
Расчетный крутящий момент |
на выходном валу редуктора |
определяется по формуле [8, c.6]
Твых. расч Твых.треб К ур ; |
(1.7) |
где К ур - коэффициент, условия работы; |
|
К ур К1 К2 К3 Кпв К рев , |
(1.8) |
где К1 - коэффициент, учитывающий динамические характеристики двигателя; К1 =1,2 [8, c.7];
К2 - коэффициент, учитывающий продолжительность работы в сутки;
К2 = 1,25 [8, c.7];
К3 - коэффициент, учитывающий количество пусков в час; К3 = 1 [8,
c.8];
Кпв - коэффициент, учитывающий продолжительность включения; Кпв =
1[8, c.8];
Крев - коэффициент, учитывающий реверсивность редуктора; К рев =1 [8,
c.8];
Кур 1,2 1,25 1 1 1 1,5 .
Твых.треб - требуемый крутящий момент на валу редуктора;
Твых.треб = 219,18;
|
|
|
|
Лист |
Ли |
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
Твых. расч 219,18 1,5 340,77 Н м.
По передаточному числу и крутящему моменту на выходном валу редуктора согласно условию [8, c.9]
|
|
Т ном. ред Tвых, расч ; |
|
|
|
630> 340,77. |
|
Выбираем редуктор согласно [ 8, c.15] 1Ц2У - 125 – 12,5 – 12 – У2 |
|
||
Для |
соединения |
вала электродвигателя dэд 28 мм и входного |
вала |
редуктора |
dвх 20 мм. |
Используем муфту упругую втулочно-пальцевую из |
|
условия |
|
|
|
|
|
Т ном. расч Т1 К ур ; |
(1.9) |
Тном. расч 18,4 1,5 27,6 Н м.
|
|
Согласно условию |
||
датаи |
|
|
|
Тн.ном Тн. расч ; |
|
|
|
125 > 27,6; |
|
|
|
|
|
|
Подп. |
|
|
|
DM 0,120 мм |
|
|
|
|
|
Взам. инв. № |
|
Принимаем муфту МУВП - 125 - 28 - 20 - Т1. |
||
|
|
|
|
|
дубл. |
|
|
|
|
Инв. № |
|
|
|
|
Подп. и дата |
|
|
|
|
№ подп |
|
|
|
Рисунок 1.1– Эскиз муфты |
|
|
|
Лист |
|
Инв. |
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
Ли |
||||
Проверка по радиальным консольным нагрузкам;
Fном.вх Fвх. расч ;
Fном.вых Fвых. расч ;
где Fвх. р а с ч- расчетная радиальная консольная нагрузка на входном валу редуктора;
Fвыч. раcч - расчетная радиальная консольная нагрузка на выходном валу редуктора;
Fвх. расч |
2 Т1 |
|
K ур ; |
(1.10) |
||
|
DM |
|||||
|
|
|
|
|
||
Fвых. расч |
|
2 Т 2 |
|
K ур ; |
(1.11) |
|
|
d 3 |
|
||||
|
|
|
|
|
||
|
где |
DM - диаметр муфты; |
|
|
||
|
|
d3 - диаметр начальной окружности; |
|
|||
|
|
|
|
Fвх. расч |
2 18,4 |
1,5 460 Н; |
и дата |
|
|
|
|
0,120 |
|
|
|
|
|
2 219,18 |
|
|
Подп. |
|
|
|
Fвых. расч |
1,5 6290,2 Н; |
|
|
|
|
|
0,100 |
|
|
. № |
|
|
|
|
6300 > 6290,2 |
|
|
Условие (11, 12) выполняется. |
|
||||
Взам. инв |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
дубл. |
|
|
|
|
|
|
Инв. № |
|
|
|
|
|
|
Подп. и дата |
|
|
|
|
|
|
№ подп |
|
|
|
|
|
Лист |
Инв. |
Изм. |
№ докум. |
Подп. |
Дат |
|
|
Ли |
|
|
||||