Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя

Стр 1 из 3Следующая ⇒

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «ДЕТАЛИ МАШИН»

Техническое задание N 5.7

Выполнила студентка механического факультета группы БТП – 314 Мингулова И.Р. Проверил: Лущик О.Н.

Санкт - Петербург

СОДЕРЖАНИЕ

1. Исходные данные ________________________________________________________ 3

2. Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя ____________________________________________________ 4

3. Определение передаточного числа привода и его ступеней _______ 5

4. Определение силовых и кинематических параметров привода ____ 6

5. Выбор материала зубчатой передачи и определение допускаемых напряжений ______________________________________________ 7

6. Расчёт закрытой цилиндрической зубчатой передачи _____________ 9

7. Расчет клиноременной передачи ______________________________________ 12

8. Определение сил в зацеплении ________________________________________ 14

9. Разработка чертежа общего вида редуктора ______________________ 15

10. Расчетная схема валов редуктора __________________________________ 17

11. Проверочный расчет подшипников ___________________________________ 19

12. Список литературы _____________________________________________________ 21

Исходные данные.

Тяговая сила ленты F = 2, 6 кН

Скорость ленты υ = 1, 2 м/с

Диаметр барабана D = 275 мм

Срок службы привода L = 5 лет

Допускаемое отклонение скорости ленты δ = 5 %

Структурная схема машины

Рис. 1

Где:

М – двигатель;

ОП – ременная передача - отрытая передача;

ЗП – цилиндрический редуктор – закрытая передача;

РЗ –рабочее звено.

Рис. 2 Привод к ленточному конвейеру

Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя

1.1. Требуемая мощность конвейера:

1.2. Расчёт коэффициента полезного действия привода:

1.3. Расчёт требуемой мощности двигателя:

1.4. Выбор двигателя по каталогу:

Выбираем асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором типа 4АМ112МВ6У3 номинальной мощности Р_ном=4кВт, применив для расчета 4 типа двигателя:

Вариант	Тип двигателя	Номинальная мощность , кВт	Частота вращения, об/мин
синхронная	при номинальном режиме
	4АМ132S8У3 4AM112МB6У3 4AM100L4У3 4АМ100S2У3	4, 0 4, 0 4, 0 4, 0

Определение передаточного числа привода и его ступеней

2.1. Определение частоты вращения барабана:

2.2. Определение передаточного числа привода u для каждого варианта:

Производим разбивку передаточного числа привода u, принимая для всех вариантов передаточное число редуктора постоянным :

Передаточное число	Варианты

Привода u Ременной передачи Цилиндрического редуктора	8, 63 1, 37 6.3	11, 39 1, 79 6.3	17, 15 2, 72 6.3	34, 53 - -

2.3. Определение максимально допустимого отклонения частоты вращения приводного вала конвейера:

об/мин

2.3.1. Определение допускаемой частоты вращения приводного вала конвейера, приняв =+1, 05об/мин:

об/мин:

отсюда фактическое передаточное число привода

передаточное число цепной передачи

Определение силовых и кинематических параметров привода

Параметр	Вал	Последовательность соединения элементов привода по кинематической схеме
дв®оп®зп®м®рм
Мощность Р, кВт	дв	=3, 51
Б	=
Т	=
рм	=
Частота вращения n, об/мин	Угловая скорость , 1/с	дв	=950	=
Б
Т	=	=
рм	=84, 24	=8, 82
Вращающий момент T,	дв	=
Б	=
Т	=
рм	=

Расчет зубчатых передач редукторов.

Предварительный расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи.

5.1.Определяем ориентировочный начальный диаметр шестерни:

а) K_цн– вспомогательный коэффициент для цилиндрических зубчатых передач, выбираемый в зависимости от принятой твердости рабочих поверхностей зубьев; в данном случае (вращающий момент на колесе Нм, передаточное число u=6, 3), тогда (для непрямой формы зубьев колес);

б) - коэффициент твердости рабочих поверхностей зубьев: для данных условий

знак “+” в формуле- для внешнего зацепления.

мм

5.2. Определяем ориентировочную величину модуля зацепления m, мм:

где а) – угол наклона зубьев, выбираем в интервале (8 ). Назначаем ;

б)z -число зубьев шестерни, назначаемое в зависимости от числа оборотов: для n=950 об/мин, 18≤ z≤ 20.Выбираем z=20

=2, 34 (мм)

Полученное значение округляем до стандартного: m=2, 5 мм (СТ СЭВ 267-76)

в)Число зубьев на колесе- округляем до целого:

5.3Диаметр начальной окружности шестерни и колеса с точностью до трех знаков после запятой:

(мм)

5.4Ширина шестерни и колеса:

(мм)

По ГОСТ 6636-69*(Ra40) округляем до стандартного значения b=71 мм

(мм)

5.5Диаметр вершин зубьев шестерни и колеса:

(мм)

5.6Диаметр окружностей впадин зубьев шестерни и колеса:

(мм)

Результаты заносим в сводную таблицу:

Параметр	Шестерня	Колесо
Диаметр	Делитель - ный
Вершин зубьев
Впадин зубьев
Ширина венца

5.7Определяем межосевое расстояние:

(мм)

Расчет клиноременной передачи

Выбираем сечение ремня

Выбор сечения ремня производим по номограмме в зависимости от мощности, передаваемой ведущим шкивом Р₁=4 кВт и его частоты вращения n₁=950 об/мин.

Таким образом выбираем сечение ремня А (нормальное).

6.2. Определяем минимально допустимый диаметр ведущего шкива d₁_min

В зависимости от вращающего момента на валу двигателя и сечения ремня:

d₁_min=90мм

Проверочный расчет

5.18. Проверяем прочность одного клинового ремня по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви , Н/мм²:

Н/мм² – напряжение растяжения;

А=81мм² – площадь поперечного сечения ремня;

Н/мм² – напряжение изгиба;

Е=80…100 Н/мм² – модуль продольной упругости при изгибе для прорезиненных ремней;

Н/мм² – напряжение от центробежных сил;

кг/м³ – плотность материала ремня;

Н/мм² – допускаемое напряжение растяжения;

5.19. Параметры клиноременной передачи:

Параметр	Значение	Параметр	Значение
Тип ремня	клиновой	Частота пробегов ремня U, 1/с	4, 32
Сечение ремня	А	Диаметр ведущего шкива d₁
Количество ремней z		Диаметр ведомого шкива d₂
Межосевое расстояние а	270, 6	Максимальное напряжение , Н/мм²	9, 144
Длина ремня l		Предварительное натяжение ремня F₀, Н	107, 95
Угол обхвата малого шкива α ₁, град	137, 24	Сила давления ремня на вал F_оп, Н	402, 09

6.1. Выбор сечения ремня

Выбор произведен по мощности, передоваемой ведущим шкивом, и частотой вращения этого шкива, которые равны соответствующим параметрам двигателя.

6.2. Минимально допустимый дипаметр шкива:

6.3. Задаемся расчетным диаметром ведущего шкива:

6.4. Диаметр ведомого шкива:

где - коэффициент скольжения

6.5. Фактическое передаточное число:

6.6. Ориентировочное межосевое расстояние:

где h – высота сечения клинового ремня

6.7. Расчетная длина ремня:

6.8. Уточнение межосевого расстояния:

6.9. Угол обхвата ремнем ведущего шкива:

6.10. Определение скорости ремня:

6.11. Частота пробегов ремня:

- допускаема частота пробегов

Выполнение соотношения гарантирует срок службы – 1000 … 5000 ч

6.12. Допустимая мощность:

где

- допускаемая приведенная мощность

- коэффициент динамичности

- коэффициент угла обхвата

- коэффициент относительной расчетной длины ремня к базовой.

- коэффициент числа ремней

6.13. Количество клиновых ремней:

6.14. Сила предварительного натяжения:

6.15. Окружная сила:

6.16. Силы натяжения ведущей и ведомой ветвей:

6.17. Сила давления ремня на вал:

Проверочный расчет

6.18. Проверка по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви:

Напряжение растяжения:

где - площадь сечения ремня, мм²

Напряжения изгиба:

Напряжения от центробежных сил:

где p – плотность материала ремня, кг/м³

Следовательно, проверка выполнена успешно.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. шейнблит А.Е. «Курсовое проектирование деталей машин» Учебное пособие. Изд-е 2-е – Калининград: Янтар. сказ, 2002. – 454с.

2. Справочник по деталям машин под ред. Длаугого.

3. «Курсовое проектирование деталей машин» под ред В.Н. Кудрявцева, 1984г. 400с.

4. А.Т. Батурин и др. «Детали машин» М.: Машиностроение, 1971. - 466с.