- •Синтез электромеханического привода судовой машины и палубного механизма Методические указания
- •7.100301 «Судовождение на морских и внутренних водных путях»,
- •7.100302 «Эксплуатация судовых энергетических установок»
- •Севастополь
- •Содержание Введение.………………….……………… …………………………………………….4
- •1.Привод машины. Характеристика его элементов и параметры эксплуатации....…5
- •Библиографический список……………………………………………………….….166
- •Введение
- •1. Привод машины, характеристика его элементов и параметры эксплуатации
- •1.1. Состав привода машины и характеристика его элементов
- •1.2 Характеристики нагружения
- •1.3 Режимы нагружения
- •2. Механизмы передачи вращательного движения
- •2.1. Синтез механизмов передачи вращательного движения
- •Передаточное отношения для таких механизмов равно
- •2.2. Синтез зубчатых передач с эвольвентным профилем
- •Любая точка на эвольвенте окружности характеризуется радиусом r и углом , которые равны:
- •Исходного контура
- •2.3. Основы расчета элементов механических передач на прочность
- •2.3.1. Силы, действующие в зацеплении
- •2.3.2. Напряжения в зацеплении
- •2.4. Материалы элементов передач
- •2.5. Особенности планетарных и волновых передач
- •2.5.1. Планетарные передачи
- •2.5.2. Волновые передачи
- •Где 1, 1,…,k-1 – коэффициенты полезного действия на каждой ступени, которые учитывают потери на передаче и опорах.
- •3. Расчет элементов привода
- •4. Расчет элементов редуктора
- •Продолжение таблицы 4.1
- •4.2 Передача цилиндрическая
- •Продолжение таблицы 4.2.3
- •При циклическом нагружении
- •Передачи с эвольвентным профилем зуба
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.5
- •Продолжение таблицы 4.2.9
- •Продолжение таблицы 4.2.9
- •Напряжений
- •4.3. Передача планетарная с цилиндрическими колесами *)
- •Продолжение таблицы 4.3.3
- •При циклическом нагружении
- •Продолжение таблицы 4.3.4
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продожение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •Продолжение таблицы 4.3.5
- •*)При расчете зубчатым колесам помимо принятых буквенных обозначений присваются индексы 1 и 2 соответственно меньшему и большему элементу сцепляющейся пары (рисунок а.15, таблица а.54);
- •Продолжение таблицы 4.3.8
- •Продолжение таблицы 4.3.8
- •Продолжение таблицы 4.3.8
- •4.4. Передача волновая
- •*Предлагаемая методика расчета ориентирована:
- •1) Материал колес по таблице а.61
- •2) Нарезание зубьев гибкого колеса производиться в недеформированном состоянии червячной фрезой, а жесткого колеса – долбяком с эвольвентным профилем по стандартному исходному контуру
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •Продолжение таблицы 4.4.3
- •4.5. Передача коническая
- •Продолжение таблицы 4.5.3
- •При циклическом нагружении
- •Передачи с прямыми зубьями эвольвентного профиля
- •Продолжение таблицы 4.5.6
- •Продолжение таблицы 4.5.10
- •Продолжение таблицы 4.5.10
- •4.6. Передача червячная с цилиндрическим червяком
- •Цилиндрическим червяком
- •Продолжение таблицы 4.6.4
- •Продолжение таблицы 4.6.8
- •4.7. Передача ременная
- •4.8. Передача цепная
- •4.9. Валы, их опоры и соединения
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •Продолжение таблицы 4.9.1
- •4.10. Расчет элементов передачи и корпуса редуктора
- •5. Мероприятия по эксплуатации
- •Библиографический список
- •Приложение а Справочные данные
- •Продолжение таблицы а.8
- •Продолжение таблицы а.8
- •Характеристики и геометрические параметры (рисунок 2.14)
- •Распределения нагрузки по ширине венца колес цилиндрической передачи
- •Продолжение таблицы а.44
- •Продолжение таблицы а.52
- •Продолжение таблицы а.52
- •Волновых передач
- •Качения в зависимости от надежности
- •Точности в (из гост 15521 – 70), мм
- •Приложение б Примеры выполнения чертежей
- •Продолжение рисунка б.6
- •Приложение в Виды и система условных обозначений подшипников качения
4.8. Передача цепная
Таблица 4.8.1 –Энерго-кинематические параметры передачи
Искомая величина
|
Обозначение величины |
Формула, источник |
Результат
|
Обозначние единицы измерения |
1) Передаточное число |
u |
Таблица 4.1.1 |
|
|
2) Частота вращения валов:
|
n1 n2 |
Таблица 4.1.1 n2=n1/u |
|
об/мин |
3) Угловая скорость валов:
|
1 2 |
Таблица 4.1.1 2=1/u |
|
рад/с |
4) Коэффициент полезного действия:
|
ц оп |
Таблица А.3 Таблица А.3 =цоп |
|
|
5) Мощность на валах:
|
Р1 Р2 |
Таблица 4.1.1 Р2=Р1 |
|
кВт |
6) Крутящие моменты на валах:
|
Т1 Т2 |
Таблица 4.1.1 Т2=103Р2/2 |
|
Нм
|
7) Окружная скорость |
v |
v =0,01(P1n1)1/3 |
|
м/с |
Таблица 4.8.2 –Расчет геометрических параметров
Искомая величина
|
Обозначение величины |
Формула, источник |
Результат
|
Обозначение един. измер.
|
1) Тип цепи |
|
По техническому заданию |
|
|
|
zц |
По техническому заданию |
|
|
3) Число зубьев ведущей звездочки |
z1 |
Таблица А.103 Примечание. z1min29 –2u (z1min =13 при v2 м/с ; z1min =19 при v2 м/с) |
|
|
Продолжение таблицы 4.8.2
4) Число зубьев ведомой звездочки |
z2 |
z2= z1u Примечание. z2max120 |
|
|
5) Передаточное число цепной передачи |
uц |
uц=z2/z1 |
|
|
6) Удельное давление (допускаемое значение) |
[p] |
Таблица А.104 |
|
|
7) Коэффициенты:
- общий эксплуатационный |
Kд
Kа
Kн
Kр
Kс
Kп
Kэ |
Kд =1,0 – спокойная нагрузка Kд =(1,2…1,5) – нагрузка с толчками Kд =1,8 – нагрузка с сильными ударами Kа =1,25 при а25 шагов Kа =1,00 при а60 шагов Kа =0,8 при а60 шагов Kн =1,00 при 60 Kн =1,30 при =90 Kн =1,00 – автоматическое регулирование при любом значении
Kр =1,25 при периодическом регулировании натяжения цепи Kр =1,00 при автоматическом регулировании натяжения цепи
Kс =1,5 – периодическая смазка Kс =1,2 – капельная смазка Kс =0,8 – непрерывная смазка
Kп =1,0 при односменной работе Kп =1,25 при двухсменной работе Kп =1,5 при трехсменной работе Kэ= Kд Kа Kн Kр Kс Kп |
|
|
8) Шаг цепи (расчетный) |
t |
t =28[T1Kэ/(z1[р]zц)]1/3 |
|
мм |
9) Шаг цепи |
t |
Таблица А.102 |
|
мм |
10) Межосевое расстояние
|
а |
По техническому заданию Примечание. а(30…50) t |
|
мм |
11) Межосевое расстояние выраженное в шагах |
at |
at= a/t |
|
|
Продолжение таблицы 4.8.2
12) Число звеньев в цепи |
Lt |
Lt =2at+0,51+22/at Примечание. За число звеньев принять ближайшее целое четное число |
|
|
13) Межосевое расстояние выраженное в шагах (уточненное значение) |
at |
at=0,25{Lt–0,51+[(Lt–0,51)2–822]1/2} |
|
|
14) Параметры ролика цепи: - диаметр - ширина |
dр B |
Таблица А.102 |
|
мм |
15) Проекция опорной поверхности шарнира |
Fоп |
Fоп = dр B |
|
мм2 |
16) Диаметры делительных окружностей звездочек:
|
d1 d2 |
d1=t/sin(180/z1) d2=t/sin(180/z2) |
|
мм |
17) Диаметры наружных окружностей звездочек:
|
Dе1 Dе2 |
Dе1=[t/tg(180/z1)]+0,6t Dе2=[t/tg(180/z2)]+0,6t |
|
мм |
1 8) Ширина звездочек:
|
b1 b2 |
b=0,93Bвн, где Bвн – Таблица А.102 |
|
мм |
Таблица 4.8.3 – Энерго-кинематические параметры передачи (уточненные)
Искомая величина
|
Обозначение
|
Формула, источник |
Результат
|
Обозначение единицы измерения |
1) Передаточное число |
u |
u = uц |
|
|
2) Частота вращения валов:
|
n1 n2 |
Таблицы 4.8.1, А.105 n2=n1/uц |
|
об/мин |
3) Угловая скорость валов:
|
1 2 |
Таблица 4.8.1 2=1/uц |
|
рад/с |
4) Мощность на валах:
|
Р1 Р2 |
Таблица 4.8.1
|
|
кВт |
5) Крутящие моменты на валах:
|
Т1 Т2 |
Т1=103Р1/1 Т2=103Р2/2 |
|
Нм
|
6) Скорость цепи (средняя) |
v |
v =z1t n1/(6104) |
|
м/с |
Таблица 4.8.4 –Усилия в передаче и проверка эксплуатационных качеств
Искомая величина
|
Обозначение величины |
Формула, источник |
Результат
|
Обозначение един. измер. |
1) Окружное усилие |
Ft |
Ft =2103T1/d1 |
|
Н |
2) Расчетная окружная сила |
Ft расч |
Ft расч =Ft Kэ |
|
Н |
3) Сила натяжения цепи от центробежных сил |
Fц |
Fц =0,1qmv2 (qm – Таблица А.102) |
|
Н |
4) Динамическая нагрузка |
Fv |
Fv =Ft Kд |
|
Н |
5) Сила от провисания цепи
|
F0 |
F0=aqm(1+5cos2 ) где -угол наклона передачи |
|
Н |
6) Наибольшая нагрузка, действующая на цепь |
Fmax |
Fmax =Ft расч + Fц + Fv + F0 |
|
Н |
7) Коэффициент неравномерности распределения нагрузки между рядами цепи:
|
Кнр |
Примечание. Кнр =1 (однорядная цепь); Кнр =1,15 (двухрядная цепь); Кнр =1,25 (трехрядная цепь); Кнр =1,35 (четырехрядная цепь) |
|
|
8) Среднее давление в шарнире фактическое |
р |
р =Ft расч Kэ/( Fоп Кнр) |
|
|
9) Условие достаточности |
|
р[p] Примечание. В случае невыполнения условия следует применить цепь другого шага или с другим количеством рядов |
|
|
10) Число ударов цепи:
|
[] |
=4z1n1/zзв Таблица А.106 |
|
1/с |
11) Условие достаточности |
|
[] |
|
|
12) Разрушающая нагрузка |
Qpазр |
Таблица А.102 |
|
|
13)Коэффициент запаса прочности (допускаемое значение) |
[s] |
Таблица А.107 |
|
|
14) Коэффициент запаса прочности (фактическое значение) |
s |
s =Qpазр/Fmax |
|
|
15) Условие достаточности |
|
s [s] |
|
|
16) Сила, действующая на вал |
Fв |
Fв =1,15Ft расч +2Fц |
|
Н |