- •Кубанский государственный технологический университет
- •В. Г. Сутокский, с. Н. Журавлева
- •Детали машин
- •Проектирование механического привода
- •Общего назначения
- •Предисловие
- •Введение
- •1 Тематика курсовой работы
- •2 Цель курсовой работы
- •3 Исходные данные для курсовой работы
- •4 Расчет общего коэффициента полезного действия (кпд) привода и требуемой мощности электродвигателя
- •4.1 Пример расчета
- •5 Выбор электродвигателя
- •5.1 Пример расчета
- •6 Определение кинематических и силовых параметров валов привода
- •6.1 Пример расчета
- •7 Расчет зубчатой цилиндрической передачи По заданию на курсовую работу необходимо спроектировать зубчатую цилиндрическую прямозубую передачу редуктора для привода общего назначения.
- •7.1 Пример расчета
- •Уточним фактическое передаточное число передачи
- •8 Расчет цепной передачи
- •Методику расчета цепной передачи с приводной однорядной роликовой цепью проследим на рассматриваемом примере.
- •Рассчитаем действительное давление в шарнире цепи
- •Определим – расчетное число ударов цепи о зуб звездочки [3]:
- •Значение допускаемого коэффициента запаса прочности определяется по данным таблицы 9. Условие (56) выполняется.
- •Рассчитаем диаметр окружности впадин ведущей звездочки , мм
- •9 Расчет клиноременной передачи
- •Определим расчетный диаметр ведомого шкива , мм
- •Определим фактическое передаточное число ременной передачи
- •Проверим отклонение фактического передаточного числа от заданного передаточного числа
- •10 Проектный расчет валов
- •Df1, d1, da1, b1 – размеры шестерни (пункт 7.1). Для тихоходного вала (рисунок 11):
- •11 Эскизная компоновка редуктора
- •11.1 Конструирование валов Шестерня может быть выполнена с валом как одна деталь (вал – шестерня), если выполняется следующее условие
- •Предварительный выбор подшипников
- •11.3 Выбор способа смазки передачи и подшипников
- •11.4 Выбор крышек подшипниковых узлов и уплотнений
- •11.5 Графическая часть эскизной компоновки редуктора
- •12 Определение внутренних силовых факторов в сечениях вала
- •13 Проверка подшипников на долговечность
- •14 Проверочный расчет тихоходного вала
- •15 Выбор шпонок и проверка их на прочность
- •16 Выполнение чертежа общего вида редуктора
- •17 Требования к оформлению курсовой работы
- •Кубанский государственный технологический университет Кафедра технической механики
- •Перечень основных частей редуктора
- •Детали машин
- •Учебное пособие
- •Цена р.
5.1 Пример расчета
В таблице 2 выбираем электродвигатели, имеющие ближайшую большую номинальную мощность Рном = 5,5 кВт по отношению к требуемой мощности Рдв.тр = 5,03 кВт, рассчитанной по формуле (3) . Параметры электродвигателей приведем в таблице 4.
Таблица 4 – Выбор электродвигателя (к примеру)
Тип двигателя |
Номинальная мощность Рном, кВт
|
Номинальная частота вращения, Nном, мин-1 |
Общее передаточное число привода Uобщ= nном / n4 |
4А100L2У3 4А112М4У3 4А132S6У3 4А132М8У3 |
5,5 |
2900 1445 970 720 |
32,22 16,06 10,78 8,00 |
Общее передаточное число привода определяется по формуле
Uобщ = uзп uцп, (8)
где uзп – передаточное число зубчатой передачи;
uцп – передаточное число цепной передачи.
Из таблицы 3 выбираем рекомендуемый интервал передаточных чисел механических передач, входящих в рассматриваемую кинематическую схему привода, и рассчитываем рекомендуемый интервал Uобщ
Из таблицы 4 видим, что для 2-го, 3-го и 4-го двигателей общее передаточное число привода попадает в рекомендуемый интервал. Поэтому можно взять любой из этих двигателей для дальнейших расчетов. Однако четвертый двигатель (низкоскоростной) имеет повышенные массу и габариты. Остановимся на втором двигателе 4А112М4У3 с номинальной мощностью Рном = 5,5 кВт, частотой вращения вала двигателя nном= 1445 мин-1. В этом случае Uобщ = 16,06.
6 Определение кинематических и силовых параметров валов привода
Этот расчет необходимо начать с разбивки общего передаточного числа привода Uобщ между его ступенями.
В рассматриваемых в курсовой работе схемах привода (приложение А) есть открытая передача (ременная или цепная), а также одноступенчатый зубчатый цилиндрический редуктор. Для разбивки Uобщ необходимо задаться стандартным значением передаточного числа зубчатой передачи редуктора (uзп = uред) в соответствии с рекомендуемым интервалом (таблица 3) из ряда [3, с. 45]: 2,00; 2,24; 2,50; 2,80; 3,15; 3,55; 4,00; 4,50; 5,00; 5,60; 6,30; 7,10; 8,00. Жирным шрифтом выделены предпочтительные значения. Тогда передаточное число открытой передачи uоткр определится
. (9)
Значение uоткр не округляется до стандартного значения из вышеприведенного ряда, но должно попадать в рекомендуемый интервал для соответствующего типа открытой передачи (таблица 3) и обозначаться или uцп или uрп. Причем, в целях снижения габаритов привода без особой необходимости не нужно стремиться к максимальным значениям рекомендуемых интервалов передаточных чисел открытых передач, а придерживаться некоторых средних значений.
К кинематическим параметрам валов привода относятся частота вращения вала и его угловая скорость, а к силовым параметрам – мощность и вращающий момент.
На валу выбранного электродвигателя имеют место следующие значения кинематических и силовых параметров:
– частота вращения вала электродвигателя n1, мин-1
n1 = nном , (10)
где nном – номинальная частота вращения вала электродвигателя,
мин–1 (из таблицы 2);
– угловая скорость вращения вала электродвигателя 1, с-1
1 = nном / 30; (11)
– мощность на валу электродвигателя Р1, кВт
Р1 = Рдв.тр, (12)
где Рдв.тр. – требуемая мощность электродвигателя, кВт; формула (3);
– вращающий момент на валу электродвигателя Т1, Нм
Т1 = 1000 Р1 / 1 . (13)
Все последующие валы в кинематической схеме механического привода последовательно нумеруются и на каждом из них определяются вышеуказанные параметры.
Возможны два случая.
Рассмотрим случай 1. Передача силового потока с (i – 1) - го на i - й вал осуществляется через соединительную муфту. Кинематические параметры не изменяются, т.е.
ni = ni -1 и i = i -1 , (14)
а силовые параметры рассчитываются по зависимостям
Pi = Pi -1 м п.п. , (15)
Ti = Ti -1 м п.п , (16)
где м – КПД муфты (таблица 1);
п.п – КПД пары подшипников i - го вала (таблица 1);
ni, Pi, Ti, i - соответственно частота вращения, мощность, вращающий момент и угловая скорость i-го вала;
ni -1, Pi -1 ,Ti -1, i -1 - аналогичные параметры предыдущего в кинематической схеме ( i –1) - го вала.
Рассмотрим случай 2. Передача силового потока с (i –1) -го вала на i - й вал осуществляется через какую-либо механическую передачу. Кинематические и силовые параметры i - го вала равны
ni = ni -1 / uпер , (17) i = i -1 / uпер , (18) Pi = Pi -1 пер п.п , (19) Ti = Ti -1 uпер пер п.п , (20)
где uпер, пер – соответственно передаточное число и КПД механической передачи, через которую проходит силовой поток с ( i –1) - го на i - й вал.