Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

курсовой проект / Задание 8 вариант 6

.doc
Скачиваний:
54
Добавлен:
11.02.2014
Размер:
612.35 Кб
Скачать

САРАТОВСКИЙ 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 -1) -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), -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=1735),

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);