- •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
Точности в (из гост 15521 – 70), мм
|
||||||
d |
8 |
10 |
12 |
16 |
20 |
24 |
S |
12 |
14 |
17 |
22 |
27 |
32 |
D |
13,1 |
15,3 |
18,7 |
23,9 |
29,6 |
35 |
H |
6,5 |
8 |
10 |
13 |
16 |
19 |
Пример условного обозначения гайки с диаметром резьбы d=12 мм, крупным шагом и полем допуска резьбы 6Н, класса прочности 5: «Гайка М12 – 6Н.5 ГОСТ 15521 – 70» |
Таблица А.139 – Винты с цилиндрической головкой классов точности А и В
(из ГОСТ 1491 – 80), мм
|
|||||||||
d |
D |
H |
l |
l0 |
d |
D |
H |
l |
l0 |
6 |
10 |
3,9 |
8-60 |
28*;18 |
12 |
18 |
7 |
18-100 |
46*;30 |
8 |
13 |
5 |
12-80 |
34*;22 |
16 |
24 |
9 |
30-100 |
58*;38 |
10 |
16 |
6 |
18-100 |
40*;26 |
20 |
30 |
11 |
40-100 |
70*;46 |
Примечание. Размер l в указанных пределах брать из ряда чисел, приведенного в таблице А.136. Винты со стержнем длиной менее дины l0 изготовляют с резьбой по всей длине стержня. (*) – предпочтительная длина резьбы. Пример условного обозначения винта с цилиндрической головкой класса точности В, диаметром резьбы d=12мм, с крупным шагом и полем допуска резьбы 6g, длиной l=65 мм, длиной резьбы l0 =46 мм, класса прочности 5,6, с цинковым покрытием 01 толщиной 6 мкм, хромированным: «Винт В.М12 – 6g х 65-46.56.016 ГОСТ 1491 – 80». |
Таблица А.140 – Шайбы пружинные (из ГОСТ 6402 – 70), мм
|
|||||
Номинальный диаметр резьбы болта, винта, шпильки |
d
|
s=b |
Номинальный диаметр резьбы болта, винта, шпильки |
d
|
s=b |
6 |
6,1 |
1,4 |
16 |
16,3 |
3,5 |
8 |
8,2 |
2,0 |
20 |
20,5 |
4,5 |
10 |
10,2 |
2,5 |
24 |
24,5 |
5,5 |
12 |
12,2 |
3,0 |
|
|
|
Пример условного обозначения пружинной шайбы для болта, винта, шпильки диаметром резьбы 12 мм из стали 65Г: “Шайба 12 65Г ГОСТ 6402 – 70”. |
Таблица А.141 – Размеры, мм, проточек нормальных для метрической резьбы
|
||||
Шаг резьбы |
f1min |
f2max |
df |
R |
1,0 |
2,1 |
3,5 |
d – 1,6 |
0,5 |
1,5 |
2 |
5,2 |
d – 2,3 |
0,75 |
2,0 |
4,5 |
7,0 |
d – 3,0 |
1,0 |
2,5 |
5,6 |
8,7 |
d – 3,6 |
1,25 |
3,0 |
6,7 |
10,5 |
d – 4,4 |
1,5 |
Таблица А.142 – Размеры, мм, гаек круглых шлицевых (из ГОСТ 11871 – 88)
|
||||||
Диаметр резьбы, d |
Шаг резьбы |
D |
D1 |
H |
b |
h |
20 |
1,5 |
34 |
27 |
8 |
5 |
2,5 |
22 |
39 |
30 |
10 |
|||
24 |
42 |
33 |
||||
27 |
45 |
36 |
||||
30 |
48 |
39 |
||||
33 |
52 |
42 |
||||
36 |
56 |
45 |
6 |
3 |
||
39 |
60 |
48 |
||||
42 |
65 |
52 |
||||
45 |
70 |
56 |
||||
48 |
75 |
60 |
12 |
8 |
4 |
|
52 |
80 |
65 |
||||
56 |
2 |
85 |
70 |
12 |
8 |
4 |
60 |
90 |
75 |
||||
64 |
95 |
80 |
||||
68 |
100 |
85 |
15 |
10 |
5 |
|
72 |
105 |
90 |
||||
76 |
110 |
95 |
||||
80 |
115 |
100 |
||||
85 |
120 |
105 |
||||
90 |
125 |
110 |
18 |
12 |
6 |
|
95 |
130 |
115 |
||||
100 |
135 |
120 |
Таблица А.143 – Размеры, мм, шайб стопорных многолапчатых
(из ГОСТ 11872 – 89)
|
||||||
Диаметр резьбы, d |
D |
l |
l1 |
b |
b1 |
s |
20 |
37 |
16 |
17 |
5 |
4,8 |
1,0 |
22 |
40 |
18 |
19 |
|||
24 |
44 |
20 |
21 |
|||
27 |
47 |
23 |
24 |
|||
30 |
50 |
26 |
27 |
|||
33 |
54 |
29 |
30 |
6 |
5,8 |
1,6
|
36 |
58 |
32 |
33 |
|||
39 |
62 |
35 |
36 |
|||
42 |
67 |
38 |
39 |
|||
45 |
72 |
41 |
42 |
|||
48 |
77 |
44 |
45 |
8 |
7,8 |
1,6 |
52 |
82 |
48 |
49 |
|||
56 |
87 |
52 |
53 |
|||
60 |
92 |
56 |
57 |
|||
64 |
97 |
60 |
61 |
|||
68 |
102 |
64 |
65 |
10 |
9,5 |
|
72 |
107 |
68 |
69 |
|||
76 |
112 |
72 |
73 |
|||
80 |
117 |
75 |
76 |
|||
85 |
122 |
80 |
81 |
|||
90 |
127 |
85 |
86 |
12 |
11,5 |
2,0 |
95 |
132 |
90 |
91 |
|||
100 |
137 |
95 |
96 |
Таблица А.144 – Нормативные наработки в годах эксплуатации механических элементов и характеристика механизмов грузоподъемных машин по группам режима
Нормативные наработки в годах эксплуатации механических элементов перегрузочных портальных и плавучих кранов |
||||||||||
Элемент
|
Механизм |
|||||||||
подъема |
поворота |
изменения вылета |
передвижения |
|||||||
Работа с грейфером |
Работа с крюком |
Работа с грейфером |
Работа с крюком |
Работа с грейфером |
Работа с крюком |
Работа с грейфером |
Работа с крюком |
|||
Канаты грузовые |
0,5 |
1,5 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
Оттяжки канатные |
- |
- |
- |
- |
7 |
7 |
- |
- |
||
Блоки канатные |
5 |
10 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
Барабаны канатные |
20 |
20 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
Шкивы тормозные |
7 |
15 |
10 |
20 |
10 |
20 |
10 |
10 |
||
Зубчатые передачи: закрытые открытые |
20 - |
20 - |
20 20 |
20 20 |
20 20 |
20 20 |
20 10 |
20 20 |
||
Цветочные звездочки |
- |
- |
10 |
15 |
10 |
15 |
- |
- |
||
Валы и оси |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
||
Подшипники качения |
10 |
20 |
10 |
20 |
10 |
20 |
10 |
20 |
||
Характеристика механизмов грузоподъемных машин по группам режима работы |
||||||||||
Группа режима |
Характеристика режима |
Механизмы |
||||||||
1, 2, 3 |
Работа с большими перерывами, редкая работа с номинальным грузом, с малыми скоростями и малым числом включений (до 60 в час) аппаратуры управления и электродвигателей ( с учетом разгонов до неполной скорости), с малой относительной продолжительностью включения ПВ |
Механизмы вспомогательного назначения: механизмы подъема и передвижения кранов, работающих в машинных залах; механизмы передвижения портальных кранов, мостовых перегружателей и башен кабельных кранов; лебедки противоугонных захватов и другие редко работающие механизмы |
||||||||
4 |
Работа с грузами различной массы со средними скоростями, средним числом включений (до 120 в час), средней ПВ |
Механизмы подъема и передвижения кранов; механизмы поворота кранов; электротали, механизмы монтажных кранов |
||||||||
5 |
Постоянная работа с грузами, близкими по массе к номинальным, с высокими скоростями, большим числом включений (до 240 в час), высокой ПВ |
Механизмы подъема, поворота и изменения вылета крюковых портальных кранов |
||||||||
6 |
Постоянная работа с грузами номинальной массы с высокими скоростями, большим числом включений (до 600 в час), высокой ПВ |
Механизмы подъема и передвижения тележек перегружателей; механизмы грейферных, магнитных и складских кранов; механизмы подъема, поворота и изменения вылета грейферных портальных кранов |
Таблица А. 145 – Условные знаки допусков формы и расположения поверхностей
(по ГОСТ 2.308 – 79)
Группа допусков |
Вид допуска |
Условный знак |
Допуски формы |
Допуск прямолинейности |
|
Допуск плоскостности |
|
|
Допуск круглости |
|
|
Допуск цилиндричности |
|
|
Допуск профиля продольного сечения |
|
|
Допуски расположения |
Допуск параллельности |
|
Допуск перпендикулярности |
|
|
Допуск наклона |
|
|
Допуск соосности |
|
|
Допуск симметричности |
|
|
Позиционный допуск |
|
|
Допуск пересечения осей |
|
|
Суммарные допуски формы и расположения |
Допуск радиального биения |
|
Допуск торцового биения |
||
Допуск биения в заданном направлении |
||
Допуск полного радиального биения |
|
|
Допуск полного торцового биения |
||
Допуск формы заданного профиля |
|
|
Допуск формы заданной поверхности |
|
Рисунок А.1– График для определения коэффициента Zv
Рисунок А.2 – График для определения Zx
Рисунок А.3 – График для определения хmin в зависимости от z и
цилиндрической передачи
Рисунок А.4 – График для определения коэффициента ZH
Рисунок А.5 – Коэффициеннт, учитывающий перекрытие зубьев Z
Рисунок А.6 - Зацепления центральных колес с сателлитами в планетарной передаче:
а) внешнее - делительный диаметр центрального колеса (К) больше, чем сателлита (СТ);
б) внутреннее; в) внешнее - делительный диаметр центрального колеса (К) меньше,
чем сателлита (СТ)
Рисунок А .7 – Условие соседства сателлитов планетарной передачи
Рисунок А.8 – График для определения коэффициентов перекрытия для передачи
внутреннего зацепления в зависимости от количества зубьев z
Рисунок А.9 – Коэффициент распределения нагрузки между сателлитами
Рисунок А.10 – Коэффициент неравномерности распределения нагрузки
по ширине венца центрального колеса
Рисунок А.11 – Коэффициенты, учитывающие приработку активных поверхностей зубьев (цифры на кривых–значения твердости поверхностей НВ зубьев колес в единицах Бринеля):
а) при оценке контактной прочности; б) при оценке прочности при изгибе
Рисунок А.12 – Рекомендуемое количество зубьев шестерни конической передачи
Рисунок А.13 – Рекомендуемая величина наименьшего смещения
исходного контура для конических передач
Рисунок А.14 – Окружная толщина зуба на поверхности вершин
зубьев конической шестерни (=20; hа*=1)