Г. М. Ицкович, В, П. Козинцов

Редактор д-р техн. наук профессор С. А. Чернавский

Рецензент канд. техн. наук А. В. Карп

Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для учащихся
К93 машиностроительных специальностей техникумов / С. А. Чернавский,

К. Н. Боков, И. М. Чернин и др.— 2-е изд., перераб. и доп. — М.:

Машиностроение, 1988. — 416 с.: ил.

(В пер.): 1 р.

Изложены методы расчета приводов, редукторов, передач (зубчатых, червячных, цепных, ременных, планетарных и волновых). Рассмотрены, основы конструирования деталей редукторов. Даны примеры проектирования редукторов и передач.

Второе издание (1-е изд. 1979 г) переработано и дополнено новыми материалами в соответствии с действующими ГОСТами и методами проектирования основных видов механических передач и их деталей.

ББК 34.41

К ^{________________________________}

038(01)-88

Ó Издательство «Машиностроение», 1979.

Ó Издательство «Машиностроение», 1987,

с изменениями.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебное пособие содержит сведения, необходимые для выполнения курсовых проектов по деталям машин в техникумах. Оно составлено в соответствии с программой технической механики, утвержденной для машиностроительных техникумов.

По сравнению с предыдущим изданием, второе издание существенно переработано и дополнено в связи с введением новых стандартов и совершенствованием методов расчета и конструирования механических передач и их деталей. В соответствии с необходимостью использования в учебном процессе компьютеров, в пособии представлены алгоритмы, которые могут служить основой для разработки программ для ЭВМ.

Приложения дополнены новыми справочными сведениями.

Авторы с признательностью примут все замечания и пожелания по настоящему изданию.

Просьба направлять их по адресу: 107076, Москва, Стромынский пер., д. 4, издательство «Машиностроение».

ГЛАВА 1

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМОЙ МОЩНОСТИ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

В типовых заданиях на курсовое проектирование деталей машин указывается кинематическая схема привода к конвейеру, смесителю, кормораздатчику и другим устройствам, эксплуатируемым в режиме, близком к постоянному. К исходным данным относятся эксплуатационные, загрузочные и энергетические характеристики.

Учащиеся техникума должны рассчитать все элементы привода и разработать конструкцию одноступенчатого зубчатого или червячного редуктора и дополнительно одну из гибких передач — ременную или цепную.

Первый этап проектирования — анализ кинематической схемы и выбор электродвигателя.

На рис. 1.1 показана одна из типовых схем привода к ленточному конвейеру: от электродвигателя вращение передается валу барабана через ременную передачу, зубчатый одноступенчатый редуктор и цепную передачу.

Для определения требуемой мощности электродвигателя в задании должны быть указаны вращающий момент Т_р (Н•м) на валу барабана и угловая скорость w_р (рад/с) этого вала или же сила тяги F (Н) и скорость v (м/с) ленты.

Искомую мощность Р (Вт) электродвигателя определяют из выражения

(1.1)

Здесь h — коэффициент полезного действия (КПД) привода, равный произведению частных КПД передач, входящих в кинематическую схему:

(1.2)

Значения КПД передач отдельных типов приведены в табл. 1.1.

Передача	КПД
Значения КПД механических передач Зубчатая в закрытом корпусе (редуктор): цилиндрическими колесами коническими колесами Зубчатая открытая	0, 97 — 0, 98 0, 96 — 0, 97 0, 95 — 0, 96
Червячная в закрытом корпусе при числе витков (заходов) червяка: z₁ =! z₁ = 2 z₁ =4 Цепная закрытая Цепная открытая Ременная: плоским ремнем клиновыми ремнями	0, 70-0, 75 0, 80-0, 85 0, 85-0, 95 0, 95 — 0, 97 0, 90 — 0, 95 0, 96 — 0, 98 0, 95 — 0, 97
Примечание. Потерн на трение в опорах каждого вала учитываются множителем h_o = 0, 99 ¸ 0, 995.

Рис. 1.1. Кинематическая схема привода Рис. 1.2. Характеристика асинхронного

ленточного конвейера двигателя трехфазного тока

ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Мощность электродвигателя, подбираемого для проектируемого привода, должна быть не ниже той, которая определена по формуле (1.1). Из существующих типов двигателей выбирают преимущественно асинхронные электродвигатели трехфазного тока единой серии 4А.

На рис. 1.2 представлена характеристика асинхронного двигателя трехфазного тока, выражающая зависимость частоты вращения n(об/мин) вала двигателя от величины вращающего момента Т (Н • м). По оси абсцисс отложены значения Т_ном - номинального вращающего момента, Т_пуск - пускового или начального вращающего момента, развиваемого при пуске двигателя, T_m_ах — максимального кратковременного момента; по оси ординат отложены значения частот вращения: номинальной n_ном, критической п_кр и синхронной п_с, развиваемой при отсутствии нагрузки и равной частоте вращения магнитного поля; она зависит от частоты тока f и числа пар полюсов р:

соответствующая угловая скорость рад/с,

При стандартной частоте тока f= 50 с^-1 и числе пар полюсов р = 1 ¸ 6 синхронная частота вращения n_с будет равна соответственно 3000; 1500; 1000; 750; 600 и 500 об/мин. Для приводов, разрабатываемых в курсовых проектах, рекомендуется выбирать двигатели с числом полюсов не более восьми, а лучше - не более шести, т. е. с р £ 3 и п_с ³ 1000 об/мин.

При возрастании нагрузки частота вращения вала двигателя уменьшается вследствие скольжения s, определяемого по формуле

откуда

п = n_с(1- s). (1.3.)

При пуске двигателя Т= T_пуск (или Т_нач), s = 1 и п = 0; при номинальном режиме Т = Т_номs = 0, 02 ¸ 0, 05; n_пом » (0, 98 ¸ 0, 95)и_с; при отсутствии нагрузки Т=0 s = 0; n = n_c.

Технические данные асинхронных электродвигателей единой серии 4А в закрытом обдуваемом исполнении приведены в таблицах приложения.

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒