Выбор кинематической схемы привода и кинематическик расчеты

ВВЕДЕНИЕ

Совершенствование конструкции деталей машин, методов их расчета и введение новых стандартов должно находить отражение в курсовом проектировании.

Цель курсового проектирования по деталям машин – приобретение навыков проектирования. Работая над проектом, мы выполняем расчеты, учимся рационально выбирать материалы и форму деталей, стремясь обеспечить высокую надежность и долговечность.

В проектировании широко используются ГОСТы, учебная и справочная литература. Приобретенный в результате проектирования опыт будет являться основой для выполнения курсовых проектов по специальным дисциплинам и для дипломного проекта, а также для всей дальнейшей конструкторской деятельности.

Проект состоит из пояснительной записки, спецификации и графической части. Объем этих документов этих документов зависит от объема всего проекта, установленного учебной программой. Объем графической части составляет четыре листа формата А1.

Техническое задание на курсовой проект включает схему объема привода, исходные данные (силовые, кинематические и геометрические факторы, срок службы, характер нагрузки) и указания об объеме расчетной и графической части проекта.

По СТ СЭВ 208 75 устанавливаются следующие стадии разработки конструкторской документации.

1. Техническое задание, являющегося исходным документом для разработки конструкторской документации проектируемого изделия.

2. Техническое предложение, содержащее уточненные основные и дополнительные данные изделия и обоснование принятых решений.

3. Эскизный проект содержащий принципиальные решения.

4. Технический проект, окончательное техническое решение, дающее представление о принципах работы и устройстве изделия.

5. Рабочая документация, содержащая необходимые данные для изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта изделия.

 

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТЕЙ И ПЕРЕДАВАЕМЫХ КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ, РАСЧЕТЫ ПЕРЕДАЧ, СОЕДИНЕНИЙ И ВАЛОВ

Предварительные мощности на валах:

Р₁ =7500 Вт

Р₂ = Р₁·h_рем ·h_под= 7500·0,95·0,995 = 7089 Вт

Р₃ = Р₂·h_цил ·h_под= 7089 ·0,97·0,995 = 6842 Вт

Р₄ = Р₃·h_цил ·h_под= 6842 ·0,97·0,995 = 6604 Вт

Определяем предварительно крутящие моменты на валах:

Т₁ = 9550·(Р₁/ n₁) = 9550·(7,5/960) = 75 Н·м

Т₂ = 9550·(Р₂/ n₂) = 9550·(7,089 /480) = 141 Н·м

Т₃ = 9550·(Р₃/ n₃) = 9550·(6,842 /155) = 422 Н·м

Т₄ = 9550·(Р₄/ n₄) = 9550·(6,604 /114,6) = 550 Н·м

Полученные результаты сводим в таблицу:

Таблица 1.1

№ вала	Частота вращения, n, мин^-1	Мощность на валу, Р, кВт	Момент на валу, Т, Нм
		7,5
		7,089
		6,842
	114,6	6,604

 

Расчет валов

Проверочный расчет муфт

Примем выходной диаметр вала d = 50 мм, на который насаживается (для передачи движения исполнительному органу) фланцевая муфта по ГОСТ 20761-80. Соединение передаёт мощность Р = 6,604 кВт, при n = 114,6 мин^-1. Передаваемый момент Т = 550 Нм. Муфта обеспечивает надёжное соединение валов, просты по конструкции и дёшевы. Материал полумуфт – сталь 40.

Определяем расчётный момент:

где - коэффициент режима работы

Расчёт болтов ведут в предположении, что весь действующий момент воспринимают болты, установленные без зазора и работающие на срез.

Выберем муфту фланцевую 1000-50-11 ГОСТ 20761-80.

Условия прочности на срез болтов установленных без зазора:

где D₀ = 150 мм – диаметр окружности, проходящей через центр болтовых отверстий, мм;

z^’ = 6 – число болтов, установленных без зазора;

d_б = 12 мм – диаметр не нарезанной части стержня болта, мм

где σ_т = 320 МПа – предел текучести материала болтов (сталь 35)

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Курмаз Л. В. Детали машин. Проектирование: учебн. пособие\Л. В. Курмаз, А. Т Скойбеда. – 2-е изд., испр. и доп. –Мн.: УП «Технопринт», 2002. – 290с.

2. Скойбеда А. Т. и др. Детали машин и основы конструирования: Учеб./ А. Т.Скойбеда, А. В. Кузьмин, Н. Н. Макейчик; Под общ. ред. А. Т.Скойбеды. – Мн.:Выш. шк., 2000. – 584с.: ил.

3. Ничипорчик М.И. Детали машин в примерах и задачах, 2-е изд. –Мн.: Выш. школа, 1981 – 432 с., ил.

4. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3–х томах. –М.: Машиностроение, 1979.

5. Расчеты деталей машин: Справочное пособие / А.В. Кузьмин, И.М.Чернин, Б.С. Козинцов. – Мн.: Вышэйшая школа, 1986.

6. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: учебное пособие для ВУЗов. – М.: Высшая школа, 1985

7. Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А. Расчет и проектирование деталей машин:

[Учеб. пособие для техн. вузов]. – 3-е изд., перераб. и доп. – Х.. Основа, 1991. – 276 с.: схем.

 

ВВЕДЕНИЕ

Совершенствование конструкции деталей машин, методов их расчета и введение новых стандартов должно находить отражение в курсовом проектировании.

Цель курсового проектирования по деталям машин – приобретение навыков проектирования. Работая над проектом, мы выполняем расчеты, учимся рационально выбирать материалы и форму деталей, стремясь обеспечить высокую надежность и долговечность.

В проектировании широко используются ГОСТы, учебная и справочная литература. Приобретенный в результате проектирования опыт будет являться основой для выполнения курсовых проектов по специальным дисциплинам и для дипломного проекта, а также для всей дальнейшей конструкторской деятельности.

Проект состоит из пояснительной записки, спецификации и графической части. Объем этих документов этих документов зависит от объема всего проекта, установленного учебной программой. Объем графической части составляет четыре листа формата А1.

Техническое задание на курсовой проект включает схему объема привода, исходные данные (силовые, кинематические и геометрические факторы, срок службы, характер нагрузки) и указания об объеме расчетной и графической части проекта.

По СТ СЭВ 208 75 устанавливаются следующие стадии разработки конструкторской документации.

1. Техническое задание, являющегося исходным документом для разработки конструкторской документации проектируемого изделия.

2. Техническое предложение, содержащее уточненные основные и дополнительные данные изделия и обоснование принятых решений.

3. Эскизный проект содержащий принципиальные решения.

4. Технический проект, окончательное техническое решение, дающее представление о принципах работы и устройстве изделия.

5. Рабочая документация, содержащая необходимые данные для изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта изделия.

 

 

ВЫБОР КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРИВОДА И КИНЕМАТИЧЕСКИК РАСЧЕТЫ

1.1 Выбор кинематической схемы

Рассмотрим четыре варианта кинематических схем передаточного механизма привода и подведем их анализ с позиции максимального КПД.

Принимаем КПД:

- муфта;

- пара подшипников качения;

- цилиндрическая зубчатая передача;

- коническая зубчатая передача;

- закрытая цепная передача;

- клиновая ременная передача;

Значения КПД определяем из таблицы 1.2.1[6. c.13]:

 

Рис. 1 Варианты кинематических схем

 

Найдём КПД каждой из схем

Схема 1

Схема 2

Схема 3

Схема 4

Из 4 рассмотренных схем выбираем ту, которая обладает наибольшим КПД, а, учитывая заданные габариты и объемы производства, еще и простотой в изготовлении.

Выбираем схему 3.

1.2 Выбор электродвигателя

Требуемую мощность электродвигателя определим как:

кВт.

По каталогу выбираем трехфазный асинхронный короткозамкнутый двигатель серии 4А132М6У3 с номинальной мощностью Р_эд=7,5 кВт с асинхронной частотой вращения n_эд= 960 мин^-1, массой 100 кг, J = 4,95 , .

Общее передаточное отношение механизма привода:

1.3 Кинематический расчет привода

U_общ = n_ном / n_вых = 960 / 114,6 = 8,4

где n_вых=30·w/π = 30·12/ 3,14 =114,6 об/мин.

Производим разбивку общего передаточного отношения по ступеням: принимаем передаточное число ременной передачи U_рем=2, принимаем передаточное число первой цилиндрической передачи U_цил1=3,1, тогда передаточное число второй цилиндрической передачи

U_цил2= U_общ /(U_цил1U_рем)=1,4

Определяем предварительные частоты вращения валов механизма:

n₁ = n_ном = 960 мин^-1

n₂ = n₁ / U_рем = 960/2= 480 мин^-1

n₃ = n₂ / U_цил1 = 480/3,1 = 155 мин^-1

n₄ = n₃ / U_цил2 = 155 /1,4 = 114,6 мин^-1