
- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Детали машин и основы конструирования
- •Введение
- •Требования к содержанию и оформлению работы
- •Часть 1. Ручной винтовой домкрат
- •1. Анализ соответствия механизма
- •1.1. Проверка условия самоторможения винтовой пары
- •1.2. Проверка энергосилового согласования
- •1.3. Проверка устойчивости ходового винта
- •1.4. Проверка устойчивости домкрата
- •1.5. Проверка отсутствия смятия поверхности настила
- •2. Проектирование винтового домкрата
- •2.1. Проектирование винтовой пары
- •2.2. Проектирование ходового винта
- •2.3. Проверка соответствия проектируемого домкрата
- •2.4. Проектирование гайки ходового винта
- •2.5. Определение диаметра рукоятки домкрата
- •Резьбы ходовые
- •Механические свойства сталей, применяемых для ходовых винтов
- •1. Определение параметров агрегатов и передач
- •1.1. Определение мощности и выбор электродвигателя
- •1.2. Определение передаточного отношения передач
- •1.3. Мощность, частота вращения и крутящий момент
- •Энерго-кинематические параметры элементов привода
- •1.4. Проектировочный расчёт валов,
- •1.4.1. Проектировочный расчёт валов
- •1.4.2. Определение диаметральных размеров ступенчатых валов
- •Параметры зубчатых муфт
- •Муфты втулочно-пальцевые (по гост 21424-93)
- •Муфты упругие с торобразной оболочкой (по гост р 50892-96)
- •1.4.3. Предварительный выбор подшипников качения
- •1.5. Определение межосевых расстояний
- •1.6. Определение геометрических параметров
- •Максимальные рекомендуемые значения коэффициента bd max
- •Значения коэффициента m
- •2. Компоновка узла редуктора
- •Параметры накладных крышек подшипниковых узлов
- •3. Расчёт зубчатых передач
- •3.1. Определение расчётного контактного напряжения
- •Параметры проектируемых зубчатых передач
- •Рекомендуемая степень точности цилиндрических зубчатых передач
- •Значение коэффициента к Hv прямозубых (п) и косозубых (к) колёс
- •3.2. Выбор материала зубчатых колёс и вида упрочнения Расчётные значения h используем для выбора поверхностного и объёмного упрочнения зубьев шестерен и колёс, учитывая условие (11) и соотношение
- •Значение ngh контактной прочности зубьев передач
- •3.3. Проверочный расчёт зубчатой передачи
- •Значение коэффициента кf
- •4. Проверочный расчёт подшипников и вала
- •4.1. Определение реакций опор
- •4.2. Определение ресурса подшипников
- •Последовательность определения эквивалентной нагрузки
- •4.3. Проверочный расчёт вала
- •Значение эффективных коэффициентов концентрации при переменных напряжениях
- •Значения к и к для валов со шпоночным пазом, шлицами или резьбой
- •Значения Kd и Kd
- •Значения к/ Kd и к/ Kd соединений с натягом
- •Значения kf и kf
- •Часть 3. Электромеханический привод
- •Требования к содержанию и оформлению работы
- •Содержание этапов разработки проекта
- •2. Прочностный расчёт деталей и узлов редуктора
- •1. Разработка технического предложения
- •1.1. Энергокинематический расчёт привода
- •Ориентировочные значения коэффициентов I. Характеризующих потери
- •Результаты энергокинематического расчёта привода
- •1.2. Выбор муфты, проектировочный расчёт валов и выбор подшипников
- •1.3. Расчёт червячных и зубчатых передач
- •1.4. Выбор варианта редуктора для дальнейшего проектирования
- •Результаты расчёта параметров привода
- •2. Прочностный расчёт деталей и узлов редуктора
- •2.1. Разработка эскиза редуктора
- •2.2. Расчёт ременной передачи
- •2.3. Определение реакций опор и расчёт подшипников
- •2.4. Расчёт шпоночных соединений и деталей муфты
- •2.5. Прочностной расчёт валов
- •2.6. Выбор смазочных материалов и тепловой расчёт редуктора
Ориентировочные значения коэффициентов I. Характеризующих потери
Элемент привода |
Значение i. | |
Зубчатая пара (закрытая с маслом) цилиндрическая коническая |
6 и 7 ст. точности |
8 и 9 ст. точности |
0,99 … 0,98 0,98 … 0,96 |
0,975… 0,97 0,96 … 0,95 | |
Зубчатая пара (открытая с пластическим смазочным материалом) цилиндрическая коническая |
0,96 … 0,95 0,95 … 0,94 | |
Червячные (закрытые) передаточное число св.30 св. 14 до 30 св. 8 до 14 |
0,70 …0,80 0,75… 0,85 0,85 … 0,90 | |
Передача клиноременная плоскоременная |
0,96 … 0,94 0,97 … 0,95 | |
Цепная передача |
0,92 … 0,95 | |
Муфты соединительные |
0,98 | |
Подшипники качения (одна пара) |
0,995 … 0,99 |
Принятые значения i передач (с учётом их передаточных отношений), муфты и подшипников используют для определения КПД привода и расчётной мощности электродвигателя.
По расчётной мощности электродвигателя выбирают стандартный асинхронный двигатель. Указываются марка, мощность Рэд и частота вращения вала ЭД nэл, а также диаметр dэл присоединительного участка вала ЭД.
Определяют передаточное отношение iпр = nэд / nим. Учитывая новое значение iпр, следует уточнить значение uзп всех трёх вариантов распределения передаточных отношений.
В рассмотренном выше примере при nэд = 1440 и nим = 15 передаточное отношение привода iпр = nэд / nим. = 1440/15 = 96. Можно представить следующее новое распределение передаточных отношений (с точностью до упругого скольжения ременной передачи порядка 1…2%):
вариант 1 вариант 2 вариант 3
uрп = 2 uчп = 14 uчп = 16 uчп = 18
uзп = 3,43 uзп = 3,0 uзп = 2,67
Принятые значения передаточных отношений и значения i всех элементов рекомендуется занести в таблицу 4. Формируется три таких таблицы по числу вариантов распределения передаточных отношений.
В каждую таблицу записывают значения Рим , Т им, nим, им. Затем определяют значение мощности на каждом элементе привода, частоту вращения и угловую скорость данного элемента привода. Рассчитывают по эти данным значения соответствующим моментов.
Таблица 3
Результаты энергокинематического расчёта привода
Элемент машинного агрегата, привода, редуктора |
i |
Мощность, Вт |
Частота вращения, об/мин |
Угловая скорость, рад/с |
Момент, Нм |
Передаточное число | |
механизм |
|
|
|
|
|
| |
Муфта выходного вала
|
|
|
|
|
| ||
uзп
= выходного вала |
|
|
|
|
| ||
Шестерня промежуточного вала |
|
|
|
|
| ||
uчп
= промежуточного вала |
|
|
|
|
| ||
Червяк
|
|
|
|
|
| ||
uрп
=
|
|
|
|
|
| ||
Вал электродвигателя
|
|
|
|
|
|