- •Основы конструирования деталей и сборочных единиц машин
- •Цели и задачи курсового проектирования
- •Основные понятия
- •Основные рекомендации по ведению студентом рабочей тетради по курсовому проектированию и форма технического задания
- •Форма технического задания
- •Шифр кафедры
- •Техническое предложение
- •1. Разработка кинематической схемы привода
- •В случае представления технического задания в виде шифра кинематическая схема разрабатывается в следующем порядке:
- •Привод ленточного конвейера
- •Привод цепного конвейера Кинематическая схема График нагрузки
- •2.3. Выбор электродвигателя
- •2.3.1. Определение требуемой мощности
- •2.3.2. Определение требуемой частоты вращения вала электродвигателя (или возможного диапазона ее изменения)
- •2.3.3. Таблица технических данных электродвигателей серии аир
- •2.4. Кинематические расчеты
- •2.4.1. Определяют общее передаточное число привода
- •2.4.2. Распределение общего передаточного числа привода по ступеням передач
- •2.4.3. Проверка точности разбивки общего передаточного отношения
- •2.4.4. Эскиз выбранного электродвигателя
- •2.5. Таблица исходных данных для дальнейших расчетов
- •2.5.1. Определение частот вращения валов
- •2.5.2. Определение вращающих моментов на валах
- •Эскизный проект
- •3. Расчет закрытых зубчатых передач
- •3.1. Выбор материалов зубчатых колес
- •3.2. Выбор допускаемых напряжений
- •3.3. Расчет цилиндрических зубчатых передач
- •3.4. Расчет конических передач
- •4. Расчет открытых передач
- •4.1. Конструирование открытых цилиндрических зубчатых передач
- •4.1.1. Расчет открытых цилиндрических передач
- •4.1.2. Конструкция открытых цилиндрических зубчатых колес
- •4.2. Конструирование цепных передач
- •4.2.1. Расчет цепных передач
- •4.2.2. Конструирование звездочек цепных передач
- •4.3. Конструирование ременных передач
- •4.3.1. Порядок расчета ременных передач
- •4.3.2. Конструкции шкивов ременных передач
- •5. Разработка чертежа общего вида редуктора
- •5.1. Типовые конструкции валов одноступенчатых редукторов
- •5.2. Последовательность выполнения чертежа общего вида
- •6. Выбор муфт
- •7. Расчетные схемы валов привода
- •Технический проект
- •8. Конструирование валов привода. Расчеты валов
- •8.1. Выбор материалов валов
- •8.2. Проектировочный расчет
- •8.3. Расчет на статическую прочность
- •8.4. Расчет на сопротивление усталости
- •8.5. Расчет на жесткость
- •9. Проверочный расчет подшипников
- •10. Конструирование вала исполнительного механизма
- •11. Конструктивные решения элементов редукторов с применением стандартных изделий
- •12. Компоновка привода и проектирование рам
- •Технические требования
- •Техническая характеристика
- •13. Оформление конструкторской документации курсового проекта
- •13.1. Оформление чертежей и пояснительной записки
- •13.2. Складывание чертежей
- •Шестигранные гайки нормальной точности
- •Приложение 3
- •Приложение 5
- •Библиографический список
2.5. Таблица исходных данных для дальнейших расчетов
2.5.1. Определение частот вращения валов
Частота вращения вала колеса тихоходной ступени редуктора
, (2.5.1)
где – передаточное число передачи (например, цепной), расположенной между редуктором и приводным валом. Если такая передача в схеме привода отсутствует, то .
Частота вращения вала колеса промежуточной ступени двухступенчатого редуктора
, (2.5.2)
где – передаточное число тихоходной ступени редуктора.
Частота вращения быстроходного вала
. (2.5.3)
2.5.2. Определение вращающих моментов на валах
Вид задания исходных данных № 1
Вращающий момент на приводном валу (Н·м)
или , (2.5.4)
где – окружная сила, Н, на барабане или тяговых звездочках; и – диаметр барабана и делительный диаметр тяговой звездочки соответственно, м.
Момент на выходном (тихоходном) валу редуктора (Н·м)
, (2.5.5)
где и – соответственно передаточное число и КПД передачи, расположенной между редуктором и приводным валом; – КПД опор приводного вала. При отсутствии такой передачи в схеме привода
, (2.5.6)
где – КПД муфты, соединяющей вал редуктора и приводной вал.
Момент на промежуточном валу редуктора (Н·м)
, (2.5.7)
где – КПД зубчатой передачи тихоходной ступени.
Момент на входном (быстроходном) валу редуктора (Н·м)
, (2.5.8)
где – КПД зубчатой передачи быстроходной ступени.
Для одноступенчатого редуктора
, (2.5.9)
где – КПД передачи (зубчатой или червячной).
Вид задания исходных данных № 2 (см. рис. 1.2). Момент приведен в задании. Вращающий момент на выходном (тихоходном) валу .
Моменты на промежуточном и быстроходном валах определяют по формулам (1.17) ... (1.19).
Вид задания исходных данных № 3 (см. рис. 1.2). Мощность электродвигателя РЭ (кВт) приведена в задании. Частота вращения вала электродвигателя (мин-1) определена ранее.
Вращающий момент на валу электродвигателя (Н·м):
(2.5.10)
Момент на входном (быстроходном) валу редуктора, (Н·м):
, (2.5.11)
где и – передаточное число и КПД передачи (например, ременной), расположенной между электродвигателем и редуктором (коробкой передач).
Если в схеме привода отсутствует такая передача, то вращающий момент на быстроходном валу (Н·м):
, (2.5.12)
где – КПД муфты, соединяющей валы электродвигателя и редуктора (коробки передач).
Момент на промежуточном валу редуктора (Н·м):
, (2.5.13)
где и – передаточное число и КПД быстроходной ступени.
Момент на выходном (тихоходном) валу редуктора (Н·м):
, (2.5.14)
где – КПД тихоходной ступени.
Для составления таблицы исходных данных на кинематической схеме привода производят нумерацию валов. Обычно №1 обозначается входной вал редуктора, и далее каждому следующему валу присваивается следующий порядковый номер. Затем проставляются обозначения передаточных отношений отдельных ступеней передач и КПД элементов кинематической цепи. Затем производится расчет кинематических и силовых характеристик каждого вала. Расчет этот оформляется в виде таблицы исходных данных.
При расчете мощности на каждом валу учитываются потери (КПД) на участке кинематической цепи от электродвигателя до рассматриваемого вала (если считается P1) и от предыдущего вала до рассматриваемого вала (если считается Р2, Р3 ... и т. д.). Кроме того, при расчете P1 за мощность электродвигателя принимается номинальная расчетная (РРН), полученная по формуле
. (2.5.15)
После составления таблицы исходных данных производится проверка правильности расчетов. Должны выполняться следующие два примерных равенства:
. (2.5.16)
В левой части равенства стоят данные последней строки таблицы, а справа – соответствующие им характеристики исполнительного механизма, получен-ные в ходе предварительного расчета привода.
Ниже показана форма заполнения таблицы исходных для дальнейших расчетов данных для двух приведенных ниже кинематических схем.
Таблица 2.5.1
N вала |
ni , об/мин |
Pi , кВт |
Ti , Н·м |
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
Примечание: – передаточное число цепной передачи; , – соответственно коэффициенты полезного действия цилиндрической передачи и подшипников |
1
2
4
3
Таблица 2.5.2
N вала |
ni , об/мин |
Pi , кВт |
Ti , Н·м |
1 |
|
|
|
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
Примечание: – передаточное число ременной передачи; , – соответственно коэффициенты полезного действия цилиндрической передачи и подшипников |
Таблица исходных данных позволяет начать проектирование с любого элемента кинематической схемы привода. Так, для первого рассматриваемого примера по данным первой строки (вал № 1) производится подбор упругой муфты и расчет первой (быстроходной) ступени передач редуктора. По данным второй строки (вал № 2) рассчитывается вторая (тихоходная) ступень редуктора. По данным третьей строки (вал № 3) – цепная передача. По данным четвертой строки производится проектирование ИМ.