Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Января 2013 в 23:33, практическая работа
Исходные данные. ,[Нм] –вращающий момент на выходном валу механизма, ,[мин -1]– частота вращения на выходном валу механизма, , [мин -1] – частота вращения вала электродвигателя. = 670 Нм; =270 мин -1. = 1000 мин -1
Компановка привода. Привода технологического оборудования состоят из отдельных узлов: электродвигателя, редуктора, муфты, открытых передач, исполнительных механизмов. Компановка привода определяется последовательностью соединения этих узлов. В основном применяют приводы двух компоновочных схем.
Задание………………………………………………………………………………...3
1. Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя……………….…..…….4
2. Проектирование цепной передачи…………………………………………...…………8
2.1. Общие сведения………………………………………. …………………….....8
2.2. Проектирование цепной передачи……………………………………………10
2.3. Силы в передаче…………………………………….…………………………13
2.4. Проверочный расчет…………………………………………………………..14
2.5. Смазка передачи……………………………………………………………….15
3. Проектирование зубчатых передач…………………………………………………….16
3.3.1. Выбор материала и расчет допускаемых напряжений……………………16
3.3.2. Проектирование закрытой конической передачи………………………....21
3.3.3. Проектирование открытой конической передачи………………………....27
3.3.4 Определение геометрических параметров зубчатых передач…………….30
3.3.5. Определение сил в зацеплении зубчатых передач………………...……...32
3.3.6. Смазка зубчатых передач…………………………………………………...33
Литература…………………………………………………………...………………34
КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ТЕОРИИ МЕХАНИЗМОВ И МАШИН И ДЕТАЛЕЙ МАШИН
Расчетно-графическая работа допущена
к защите
Руководитель
______________________________
(степень, звание, Ф.И.О)
_____________________
(дата, подпись)
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА
по дисциплине
Детали машин и механизмов
Тема: Привод механизма
КР. 34.270102. ПЗ
Калининград 2008
СОДЕРЖАНИЕ
Задание……………………………………………………………
1. Кинематический расчет привода
и выбор электродвигателя………………
2. Проектирование цепной передачи…………………………………………...………
2.1. Общие сведения……………………………………….
2.2. Проектирование цепной передачи……………………………………………10
2.3. Силы в передаче…………………………………….…………………
2.4. Проверочный расчет…………………………………………………………..
2.5. Смазка передачи………………………………………
3. Проектирование зубчатых
3.3.1. Выбор материала и расчет допускаемых напряжений……………………16
3.3.2. Проектирование закрытой конической передачи………………………....21
3.3.3. Проектирование открытой
3.3.4 Определение геометрических
параметров зубчатых передач………
3.3.5. Определение сил в зацеплении зубчатых передач………………...……...32
3.3.6. Смазка зубчатых передач…………………
Литература……………………………………………………
Шифр 1-8-10
Задание № 8
1 - электродвигатель; 2 – муфта упругая; 3 – конический одноступенчатый редуктор; 4 – цепная передача |
|
Параметр |
Вариант | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
, Нм |
330 |
430 |
530 |
630 |
730 |
830 |
370 |
470 |
570 |
670 |
, мин-1 |
1000 | |||||||||
,мин-1 |
300 |
280 |
260 |
240 |
220 |
200 |
210 |
230 |
250 |
270 |
, ч |
35000 |
40000 | ||||||||
1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ привода
Исходные данные. ,[Нм] –вращающий момент на выходном валу механизма, ,[мин -1]– частота вращения на выходном валу механизма, , [мин -1] – частота вращения вала электродвигателя.
= 670 Нм; =270 мин -1
= 1000 мин -1
Компановка привода. Привода технологического оборудования состоят из отдельных узлов: электродвигателя, редуктора, муфты, открытых передач, исполнительных механизмов. Компановка привода определяется последовательностью соединения этих узлов. В основном применяют приводы двух компоновочных схем.
Первая схема включает в себя последовательно соединенные: электродвигатель, муфту, редуктор, открытую передачу (цепную, зубчатую цилиндрическую или коническую) и исполнительный механизм.
Номер вала I II III IV
Электродвигатель Муфта Редуктор
Вторая схема включает в себя последовательно соединенные: электродвигатель, открытую передачу (ременную), редуктор, муфту и исполнительный механизм.
Номер вала I II III IV
Электродвигатель
Проектирование привода
Выбираем схему 1.
Выбор электродвигателя и редуктора. Приступая к проектированию привода выбирают электродвигатель. Для этого определяют его мощность и частоту вращения.
Определяют мощность на выходном валу (на IV валу) ,
где - угловая скорость выходного вала, ;
= 3,14·270/30 = 28,3 мин -1
= 670·28,3 = 19,0 кВт
Определяют потребную мощность электродвигателя (на I валу) ,
где - общий коэффициент полезного действия (КПД) привода.
= 19,0/0,87 = 21,8 кВт
Определяют общий коэффициент полезного действия привода ,
где - КПД открытой передачи, выбирают по табл. 1.1;
- КПД редуктора, выбирают по табл. 1.1;
- КПД муфты, выбирают по табл. 1.1;
- КПД пары подшипников качения, выбирают по табл. 1.1.
= 0,93·0,96·0,98·0,99 = 0,87
После этого по табл. 1.3 выбирают электродвигатель с паспортной мощностью ближайшей большей и синхронной частотой вращения . Выписывают: марку двигателя; - паспортную мощность; - синхронную частоту вращения; - номинальную частоту вращения.
Марка двигателя 180M6/ 980
= 18,5 кВт
= 1000 мин -1
= 980 мин -1
Определяют общее передаточное число привода
= 980/270 = 3,6
Подбирают передаточные числа редуктора и открытой передачи из условия ,
где - передаточное число открытой передачи (ременной, цепной, зубчатой цилиндрической или конической), выбирают по табл. 1.1;
- передаточное число редуктора.
Для цилиндрических и конических одноступенчатых редукторов рекомендуется выбирать согласно ГОСТ 2185-66:
1-й ряд: 1,0; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 6,3 ;
2-й ряд: 1,12; 1,4; 1,8; 2,24; 2,8; 3,55; 4,5; 5,6.
(1-й ряд следует предпочитать 2-му).
Для червячных одноступенчатых редукторов рекомендуется выбирать согласно ГОСТ 2144-76:
1-й ряд: 8,0; 10,0; 12,5; 16,0; 20,0; 25,0; 31,5; 40,0; 63,0; 80;
2-й ряд: 9,0; 11,2; 14,0; 18,0; 22,4; 28,0; 35,5; 45,0; 56,0; 71,0.
(1-й ряд следует предпочитать 2-му).
Таблица 1.1
Тип передачи |
|
Передаточное число |
|
Редуктор |
||
-цилиндрический |
0,97...0,98 |
По ГОСТ 2185-66 |
-конический одноступенчатый |
0,96...0,97 |
По ГОСТ 2185-66 |
-червячный одноступенчатый |
0,70...0,80 |
По ГОСТ 2144-76 |
Открытая цилиндрическая |
0,95...0,96 |
1,5...4,0 (рекомендуемое 2,0..2,5) |
Открытая коническая |
0,95..0,96 |
1,5...4,0 (рекомендуемое 2,0..2,5) |
Ременная |
0,94...0,96 |
1,5...4,0 (рекомендуемое 2,0..2,5) |
Цепная |
0,92...0,95 |
1,5...4,0 (рекомендуемое 2,0..2,5) |
Муфта |
0,98 |
- |
Подшипники качения (пара) |
0,99 |
- |
= 1,6
= 2,25
Кинематический расчет привода. Кинематический расчет заключается в определении мощности , частоты вращения , угловой скорости и вращающего момента на каждом валу привода . Расчетные формулы выбирают по табл. 1.2. в зависимости от схемы привода.
Таблица 1.2
Параметр |
Первая схема |
1 |
2 |
= 670·28,3 = 19,0 кВт | |
Мощность |
= 19/(0,93·0,99) = 20,6 кВт |
= 20,6/0,96 = 21,4 кВт | |
= 21,4/0,98 = 21,9 Вт |
= 270 мин -1 | |
|
Частота вращения |
= 270·2,25 = 608 мин -1 |
= 608·1,6 = 973 мин -1 | |
= 973 мин -1 | |
|
Угловая скорость |
(для каждого вала) ωIV = 3,14·270/30 = 28,3 мин -1 ωIII = 3,14·608/30 = 63,6 мин -1 ωII = 3,14·973/30 = 101,8 мин -1 ωI = 3,14·973/30 = 101,8 мин -1 |
|
Вращающий момент |
(для каждого вала) ТIV = 19000/28,3 = 671 Нм ТIII = 20600/63,6 = 324 Нм ТII = 21400/101,8= 210 Нм ТI = 21900/101,8= 215 Нм |
Таблица 1.3
Мощность |
Синхронная частота, | |||
|
, кВт |
3000 |
1500 |
1000 |
750 |
0,37 |
- |
- |
71А6/ 915 |
- |
0,55 |
- |
71А4/ 1357 |
71В6/ 915 |
- |
0,75 |
71А2/ 2820 |
71B4/ 1350 |
80A6/ 920 |
90LA8/ 695 |
1,1 |
71B2/ 2805 |
80A4/ 1395 |
80B6/ 920 |
90LB8/ 695 |
1,5 |
80A2/ 2850 |
80B4/ 1395 |
90L6/ 925 |
100L8/ 702 |
2,2 |
80B2/ 2850 |
90L4/ 1395 |
100L6/ 945 |
112MA8/ 709 |
3 |
90L2/ 2840 |
100S4/ 1410 |
112MA6/ 950 |
112MB8/ 709 |
4 |
100S2/ 2850 |
100L4/ 1410 |
112MB6 /950 |
132S8/ 716 |
5,5 |
100L2/ 2850 |
112M4/ 1432 |
132S6/ 960 |
132M8/ 712 |
7,5 |
112M2/ 2895 |
132S4/ 1440 |
132M6/ 960 |
160S8/ 727 |
11 |
132M2/ 2910 |
132M4/ 1447 |
160S6/ 970 |
160M8/ 727 |
15 |
160S2/ 2910 |
160S4/ 1455 |
160M6/ 970 |
180M8/ 731 |
18,5 |
160M2/ 2910 |
160M4/ 1462 |
180M6/ 980 |
- |
22 |
180S2/ 2919 |
180S4/ 1470 |
- |
- |
30 |
180M2/ 2925 |
180M4/ 1470 |
- |
- |