
курсовой проект / Задание 8 вариант 6
.docСАРАТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ
ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ
КАФЕДРА «УПРАВЛЕНИЕ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ»
Пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине
ТСАУ
РАСЧЁТ ПРИВОДА ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ.
Выполнил:
ст. гр. УИТ-32
принял:
2007
СОДЕРЖАНИЕ
Техническое задание |
3 |
1. Расчет привода |
4 |
2. Расчет муфты, соединяющей вал двигателя с передаточным механизмом |
6 |
3. Расчет клиноремённой передачи |
8 |
4. Расчет цилиндрической передачи |
12 |
Список литературы |
17 |
Техническое задание
Задание №8
вариант №6
Спроектировать привод к ленточному конвейеру по схеме на рисунке 1. Поставить втулочную муфту со шлицевым соединением.
Исходные данные:
кВт – мощность на ведомом валу.
рад/с = 6.908 рад/с – угловая скорость
вращения ведомого вала.
P3
T3
ω3
n3
Рис. 1 Схема привода
1.Расчет привода
Переход к необходимым данным:
1/с
1) Требуемая мощность электродвигателя
ŋобщ – общий КПД привода.
где
- Клиноремённая передача,
=
0,96 [1, т. 1.1]
-
КПД зубчатой цилиндрической косозубой
передачи,
=
0,975 [1, т. 1.1]
- КПД двух подшипников качения,
[1 , т. 1.1]
кВт
2) Выбор электродвигателя по ГОСТу.
[2 , таб. П.2,П.3]
Данные электродвигателя:
Тип электродвигателя – 4A 160 S6
Мощность электродвигателя -
=11
кВт
Число оборотов вала электродвигателя - nдв = 1000 об/мин
Число оборотов ведущего вала – n1 = 975 об/мин
Диаметр вала электродвигателя – d1 = 42 мм
3) Мощность на каждом валу привода.
Для ведущего вала привода P1 = Pдв = 11 кВт
Для промежуточного вала привода
кВт
Фактическое значение мощности на ведомом
валу привода
кВт
4) Передаточные числа приводов.
Общее передаточное отношение
Где
-
угловая скорость вращения ведущего
вала
n1 – число оборотов
ведущего вала, n1=975
об/мин
1/с
Разбиваем общее передаточное отношение по ступеням привода.
где
-
передаточное число клиноремённой
передачи
-
передаточное число закрытой цилиндрической
прямозубой передачи
[3, т. 5.6]
что соответствует рекомендуемым значениям [2...5], [4, т. 7]
Для редуктора (обязательно) принимать стандартные значения.
5) Угловые скорости вращения каждого вала привода.
Для ведущего вала
1/с
Для промежуточного вала
1/с
Фактические значения
ведомого вала привода
1/с
6) Число оборотов каждого вала приводов.
Для ведущего вала
об/мин
Для промежуточного вала
об/мин
Для ведомого вала привода
об/мин
7) Крутящие моменты на каждом валу привода.
Для ведущего вала
-
мощность должна быть в ватах, следовательно,
умножим на 103 :
Нм
Для промежуточного вала
Нм
Для ведомого вала привода
Нм
2. Расчет муфты, соединяющей вал двигателя с передаточным механизмом.
Определим расчетный крутящий момент:
,
где
- коэффициент режима работы (для барабана
[3, т. 17.1] ).
.
По расчетному крутящему моменту и диаметру вала двигателя подберем параметры втулочной муфты со шлицевым соединением по ГОСТу [1, т. 11.2]:
- предельный крутящий момент муфты
- диаметр вала,
- диаметр муфты,
-
длина муфты,
Муфта рассчитывается на деформацию кручения:
где
-
полярный момент сопротивления,
- допускаемая деформация кручения для
стальной муфты:
;
при
мм3
Тогда деформацию кручения будет ровна:
МПа
Шлицевое соединение рассчитаем на смятие:
где
- допускаемое напряжение смятия:
МПа
- сила смятия, Н;
- площадь смятия, мм2 [1, т. 8.11]
где
средний диаметр шлицевого соединения;
наружный
диаметр шлицевого соединения;
внутренний
диаметр шлицевого соединения;
мм
Н
где для шлицевого соединения :
высота зуба
количество зубьев
длина
шлицевого соединения
длина
муфты
- коэффициент неравномерного распределения
нагрузки по шлицам;
мм2
Тогда, напряжение смятия будет равно:
МПа
МПа
3. Расчет клиноремённой передачи
Данные:
кВт
кВт
(с-1)
(с-1)
Нм
Нм
об/мин
об/мин
Назначение материала шкивов – чугун СЧ18
1) Диаметр малого (ведущего) шкива:
мм
по ГОСТу принимаем
мм [5, т. 22]
2) Выбираем тип ремня:
тип ремня В:
мм2 - площадь поперечного сечения
ремня [4, с. 498]
3) Диаметр большого (ведомого) шкива:
мм
по ГОСТу принимаем
мм
[5, т. 22]
4) Уточняем передаточное отношение
5) Предварительно принимаем межцентровое расстояние
мм
6) Длина ремня
мм
мм
принимаем по ГОСТу
мм [1, таб. 7.7]
7) Уточняем межцентровое расстояние
мм
мм
мм
8) Скорость ремня
м/с
где
(м),
(с-1);
9) Окружное усилие
(H)
где Р1 (Вт), V (м/c)
10) Допускаемое приведённое полезное напряжение
МПа [5, т. 22]
11) Угол обхвата малого шкива
(рад) где
(перевод):
12) Допускаемое полезное напряжение
МПа
где
-
коэффициент режима работы (по заданию);
-
коэффициент угла обхвата малого шкива
[5, с. 497];
-
коэффициент скорости ремня [5, с. 497];
13) Площадь поперечного сечения ремня
мм2
[1, с. 131];
14) Число ремней
где
(Н);
(МПа);
(мм2)
Принимаем
(при условии, что
).
15) Конструктивные размеры ведомого шкива.
Размеры канавок определить по типу ремня:
Рабочий диаметр шкива
мм
мм
Ширина обода шкива
мм
мм
Угол профиля канавок выбирают в
зависимости от
[1, т. 7.12] и от типа ремня
град
Диаметр вала под шкивом (расчёт значений округлить до ближайшего целого числа)
мм
мм при
МПа
где Т2 (Нмм);
МПа
– допускаемое напряжение при кручении
Длина ступицы шкива
мм
принимаем
мм
(должно соблюдаться условие
)
Диаметр ступицы шкива
мм
принимаем
мм
Толщина диска
мм
мм
Размер фасок принимают в зависимости
от диаметра вала
[3, т. 14.7]
Диаметр облегчающих отверстий принимается конструктивно
Принимаем
мм
Диаметр облегчающих отверстий
и количество отверстий
принимается конструктивно. Принимаем
мм
(
можно принять равным 4,6,8)
Толщина обода
[3, с. 95]
мм
Рассчитаем соединение втулочной муфты с валом на прочность. Выберем шпоночное соединение и определим параметры призматической шпонки со скруглёнными торцами по ГОСТу [1, т. 4.1]
- ширина шпонки
- высота шпонки
-
глубина пазы вала
-
глубина пазы муфты
мм
принимаем равной: 59 мм
Шпонки рассчитывают на смятие:
,
где
- допускаемое напряжение смятия для
шпонки:
;
Н
Н
где
мм
мм
мм2
Тогда напряжение смятия для шпонки будет равно:
МПа
4. Расчёт цилиндрической передачи.
кВт
кВт
1/с
1/с
об/мин
об/мин
Нм
Нм
1) Для шестерни – сталь 40X,
улучшение (тв. 270 НВ,
=555
МПа,
=235
МПа).
Для колеса – сталь 40X,
нормализация (тв. 235 НВ,
=540
МПа,
=225
МПа).
[4, т. 1]
Общее допускаемое контактное напряжение
для зубчатых колёс в косозубой передаче:
=0.5(
+
)=(555+540)/2=1095/2=547.5
МПа
2) Межосевое расстояние
мм
Где Т2 Нмм;
МПа;
ка – числовой коэффициент: для
косозубой передачи
-
коэффициент ширины венца зубчатого
колеса, принимаем
[4., т. 2]
-
коэффициент распределения нагрузки по
длине зуба, принимаем в зависимости
от коэффициента:
[4., т. 3]
мм
Полученное значение округлим по ГОСТу:
мм
3) Модуль зацепления передачи
мм
мм
Принимают модуль зацепления по ГОСТу: m=3.0 мм [4., т. 5]
4) Число зубьев шестерни (рекомендуемые значения zi=1735),
округлим до целого значения:
Число зубьев колеса округлим до целого значения:
5) Назначают угол наклона зуба:
Для косозубой передачи
т.е.
принимают
6) Основные размеры шестерни и колеса.
Диаметры делительной окружности
- для шестерни
мм
мм
- для колеса
мм
мм
Диаметр выступов зубьев
- для шестерни
мм
мм
- для колеса
мм
мм
Диаметры впадин зубьев
- для шестерни
мм
мм
- для колеса
мм
мм
Ширина венца зубчатого колеса
- для колеса
мм
- для шестерни
мм
7) Окружная скорость передачи
м/с
м/с
8) Степень точности передачи в зависимости от окружной скорости и вида передачи
S=9 [4, т. 6]
9) Проверочный расчёт передачи на контактную прочность
МПа
где
(Нмм);
(мм);