Лист
Изм
Лист
№ докум.
Подп.
Дата
Техническое задание № 3 вариант № 2
Спроектировать и рассчитать привод технической системы, рассчитать передаточный механизм привода, подобрать и рассчитать муфту, выполнить чертежи 2 листа (первый лист – схема привода с указанием позиций и спецификация; второй лист делится на пополам: а) – червячное колесо, б) – муфта).
Исходные данные:
P3 = 7 кВт – мощность на ведомом валу привода;
w3 = 1,5·p рад/с – угловая скорость вращения ведомого вала.
Схема привода дана на рисунке 1.
1 – электродвигатель; 2 – втулочная муфта; 3 – червячный редуктор; 4 – цепная передача; 5 – барабан.
Рисунок 1 – Электромеханический привод
Введение
Рассмотрим основные устройства, образующие электромеханический привод.
Червячная передача относится к передачам зацепления с перекрещивающимися осями валов. Угол перекрещивания равен обычно 900.
Достоинства червячных передач: возможность получения больших передаточных отношений в одной паре; плавность и бесшумность работы; повышенная кинематическая точность; возможность самоторможения. Червячные передачи обладают и рядом недостатков: сравнительно низкий КПД; повышенный износ и склонность к заеданию; необходимость применения для колес дорогих антифрикционных материалов, повышенные требования к точности сборки.
Пониженный КПД и склонность червячных передач к заеданию ограничивает их применение областью низких и средних мощностей при периодической, кратковременной работе. При больших мощностях и длительной работе потери в червячной передаче настолько высоки, что ее использование становится невыгодным.
Червячные передачи дороже и сложнее зубчатых, поэтому их применяют при необходимости передачи движения между перекрещивающимися валами, а также в механизмах, где необходимы большие передаточные отношения и высокая кинематическая точность. Червячные передачи применяют в подъемно-транспортных машинах, станкостроении, автомобилестроении. [3, c. 172-179]
Для соединения валов электродвигателя и червячной передачи используется втулочная муфта. Муфтами в технике называют устройства, которые служат для соединения концов вала, стержней, труб, электрических проводов. Кроме того муфты могут использоваться для включения и выключения исполнительного механизма при непрерывно работающем двигателе, предохранения машины от перегрузки, компенсации вредного влияния несоосности валов, уменьшения динамических нагрузок.
Муфты могут быть следующих видов: глухие, компенсирующие жесткие, упругие, управляемые, комбинированные.
Втулочная муфта относится к группе глухих муфт и является наиболее простой из них. Втулочная муфта представляет собой втулку, скрепление которой с валами осуществляют с помощь штифтов, шпонок или шлиц. Втулочные муфты применяют в легких машинах при диаметрах валов до 70 мм. Они обладают такими достоинствами, как простота конструкции, низкая стоимость и малые габариты. Прочность муфты определяется прочностью штифтового, шпоночного или шлицевого соединения, а также прочностью втулки. К недостаткам втулочных муфт относятся: трудность разборки, необходимость очень точного соблюдения соосности валов. [3, c. 299]
Ведомый вал червячного редуктора связан с выходным валом привода посредством цепной передачи. Цепная передача основана на зацеплении цепи и звездочек. В приводах стационарных машин небольшой мощности цепные передачи применяются в качестве привода: от электродвигателя к приемному валу передаточного механизма или машины; от выходного вала к другой машине или передаче. В схеме, приведенной на рисунке 1, второй вариант применения цепной передачи. В этом случае цепные передачи работают с пониженными скоростями и передают значительные крутящие моменты. [4, с. 32]
Принцип зацепления и повышенная прочность стальной цепи позволяют передавать большие нагрузки по сравнению с ременными передачами. Отсутствие скольжения и буксования обеспечивают постоянство передаточного отношения и возможность работы при значительных кратковременных перегрузках. Принцип зацепления не требует предварительного натяжения цепи, в связи с чем уменьшается нагрузка на валы и опоры. Угол обхвата звездочки цепью не имеет столь решающего значения, как угол обхвата шкива ремнем. Поэтому цепные передачи могут работать при меньших межосевых расстояниях и при больших передаточных отношениях, а также передавать мощность от одного ведущего вала нескольким валам.
Цепные передачи имеют и некоторые недостатки. Основной причиной этих недостатков является то, что цепь состоит из отдельных жестких звеньев и располагается на звездочке не по окружности, а по многоугольнику. С этим связаны износ шарниров цепи, шум и дополнительные динамические нагрузки, необходимость организации системы смазки.
Цепные передачи применяют при значительных межосевых расстояниях, а также для передачи движения от одного ведущего вала нескольким ведомым в тех случаях, когда зубчатые передачи не применимы, а ременные недостаточно надежны. Наибольшее распространение цепные передачи получили в сельскохозяйственном, транспортном и химическом машиностроении, станкостроении, горнорудном оборудовании и подъемно-транспортных устройствах. [3, c. 242]