-2-

Содержание

стр

Задание………………………………………………………………..……………….3

Расчет

1 Полный расчет привода с выбором электродвигателя по ГОСТ

определение мощности, угловой скорости, числа оборотов, крутящего

момента на каждом валу привода, общее передаточное отношение

привода и разбиение его по ступеням……………………………………………………………………………….5

2 Выбор муфты по ГОСТ и расчет муфты и соединения муфты с

ведущим валом привода……………….…………………...……………….……….8

3 Расчет быстроходной передачи привода…………………………………………11

Список литературы…………………………………………………………………...15

Министерство высшего и среднего специального образования РФ

Саратовский Государственный Технический Университет

Балаковский Институт Техники, Технологии и Управления

Инженерно – строительный факультет

Кафедра Управления и Информатики в Технических системах

Курсовой проект

по дисциплине

Анализ и синтез передаточных элементов в технических системах

Тема: Расчет привода технической системы.

Выполнил ст. гр УИТ – 52В

Допущен к защите Защитил с оценкой

Руководитель проекта

Козлова С.Н. Козлова С.Н.

«» 2002 г. « » 2002г.

2002 г.

Задание

Рассчитать привод технической системы и быстроходную передачу привода, муфту соединяющую вал двигателя и передаточного механизма, соединение ведомой детали рассчитанной передачи с валом.

Спроектировать привод к ленточному конвейеру по схеме на рисунке 1. Мощность на ведомой звездочке цепной передачи Р₃ и угловая скорость ее вращения ₃ таблице 1.

Таблица 1

величина
Р3,, кВт	5
3, рад/с	2,5

Задание для муфты

Фланцевая муфта болты поставлены с зазором.

Рисунок 1 – Привод технической системы

1 Полный расчет привода с выбором электродвигателя по ГОСТ определить мощность, угловую скорость, число оборотов, крутящий момент на каждом валу привода, общее передаточное отношение привода и разбиение его по ступеням.

Тип передачи	В масляной ванне
Зубчатая передача	0,95…0,98

Значение КПД передач с учетом потерь в подшипниках [1,т.3]

η₁=0,965

η₂=0,91

Определяем общий КПД

η_общ=η₁η₂=0,965*0,91=0,878

Требуемая мощность электродвигателя

(1)

Подбираем электродвигатель по ГОСТ [1,т.4]

Р_дв≥Р_тр

Выбираем электродвигатель АО2-52-6, для которого n_дв=970 об/мин – частота вращения; Р_дв= 7,5 кВт – номинальная мощность.

[1,т.6]. Определим:

- диаметр вала d_в=38 мм.

Мощность на каждом валу двигателя

Р₁=Р_дв=7,5 кВт

Р₂=Р₁η₁=7,5*0,965=7237,5кВт

Р₃=Р₂η₂=7237,5*0,91=6586,125 кВт

Общее передаточное отношение привода

U_общ=; (3)

Угловая скорость ведущего вала привода рад/с,

где n₁=n_дв=970 об/мин

=.

Общее передаточное отношение привода

U_общ=; (4)

Разбиваем общее передаточное отношение по ступеням привода

U_общ=U₁U₂,

где U₁– передаточное отношение быстроходной

U₂– передаточное отношение тихоходной

Передаточное число Uодноступенчатого серийного производства ГОСТ 21426 [1,c.28]

U₁=4

U₂=3,235

Угловая скорость на каждом валу привода

w₁=101,58 рад/c

w₂=рад/с

w₃рад/с

Частота вращения каждого вала привода

n₁=970 об/мин

n₂=об/мин

n₃=об/мин

После подбора электродвигателя и определения мощности и угловой скорости вращения вала привода, а также передаточных чисел передач привода определяется мощность, угловые скорости и крутящие моменты на каждом валу привода.

Крутящие моменты на каждом валу привода

Т₁=

Т₂=

Т₃=

2 Выбор муфты по ГОСТ и расчет муфты и соединения муфты с ведущим валом привода.

Рисунок 2 – Фланцевая муфта болты поставлены с зазором

Фланцевые муфты надежно соединяют соосные валы и способны передавать большие моменты; они просты по конструкции, дешевы и могут соединять валы разных диаметров.

На работу муфты существенно влияют толчки, удары и колебания, обуславливаемые характером работы приводимой в движение машины. Поэтому расчет муфты ведут не по номинальному моменту Т, а по расчетному Т_р.

Принимая к_р=1.5, вычисляем расчетный момент:

Т_р=K_рТ₁≤[Т_р], (5)

где K_р – коэффициент режима работы;

Т₁ – вращающий момент, Н*м.

Т_р=1,5*73.833=110.75 Н*м

Выбираем по диаметру вала d_в=38 и по расчетному крутящему моменту Т_р [2,т.17.4]

[Тр], Н*м	Д0, мм	l, мм	L, мм	dст, мм	Д, мм	в, мм	z	марка
125	110	80	170	65	112	17	4	М10

[Т_р] – допускаемый расчетный момент;

Д₀ – диаметр окружности, на которой расположены болты;

l – длина полумуфты;

L – длина муфты;

d_ст – диаметр ступицы;

Д – наружный диаметр муфты;

z – количество болтов.

Если все болты установлены в отверстия с зазором их рассчитывают на силу затяжки F_з, которая создает на стыке полумуфт силы трения, достаточные для передачи вращающего момента Т.

Условия прочности:

F_з=, (6)

где Д₀ – диаметр окружности, на которой расположены болты, мм;

z – общее число болтов;

f – коэффициент трения: f=0,15…0,20;

[F] – допускаемая осевая нагрузка для затянутых болтов, Н. Зависит от диаметра болта и от материала из которого изготавливаются болты.

F_з=Н

Подбор болтов.

Болты выполняются из стали СТ3 (σ_т=210МПа), тогда допускаемое усилие

[F_з]=2,55кН условие прочности [2,т. 3.4]

Для болтов М10 [2,c.49]

Наружный диаметр резьбы d=10мм

Средний диаметр резьбы d₁=9,026мм

Внутренний диаметр резьбы d₂=8,376мм

Шаг резьбы S=1,5 мм

Выбор шпонки по ГОСТ 23360-78 [2, т. 4.1] Подбираем по диаметру вала d_в=38

Ширина в=10мм

Высота h=8мм

Глубина паза вала t=5мм

Глубина паза втулки t₁=3,3мм

Длина шпонки l=70мм

Расчет призматических шпонок.

При проектировании ответственных соединений призматические шпонки проверяются на срез:

, (7)

где А_ср=в*l – площадь среза шпонки;

в – ширина шпонки;

А_ср=в*l=70*10=700мм²

F=Н

МПа

Это значение значительно ниже допускаемого [τ_ср]=30 – 50 МПа

Призматические шпонки рассчитывают на смятие:

(8)

А_см=(h-t₁)l_pаб=(8-5)60=180мм²

l_pаб=l-в=70-10=60мм

МПа

Это значение значительно ниже допускаемого [σ_см]= 60-100 МПа