M (729484)
Текст из файла
20
Министерство образования
Российской Федерации
Вологодский государственный технический университет
Кафедра теории и проектирования машин и механизмов
Детали машин
Методические указания к курсовому проекту.
Часть I: расчёт зубчатых и червячных передач
Факультет: промышленного менеджмента
Специальности:
150200 - автомобили и автомобильное
хозяйство;
120100 - технология машиностроения,
металлорежущие станки и инструмент;
210200 - автоматизация технологических
процессов и производств
г. Вологда, 2000 г.
ВВЕДЕНИЕ
Темой курсового проекта по деталям машин является механический привод для различных исполнительных машин - конвейеров, станков и т.п. Проект носит комплексный характер и включает в себя расчётную и графическую части.
Расчётно-пояснительная записка к проекту должна содержать следующие разделы: задание на проектирование; введение; подбор электродвигателя и кинематический расчёт привода; проектирование передач редуктора и открытых передач привода; определение конструктивных размеров элементов зубчатых колёс и элементов корпуса редуктора; ориентировочный расчёт валов; эскизная компоновка редуктора; проектирование подшипниковых узлов и подбор подшипников; уточнённый расчёт промежуточного вала редуктора; подбор шпонок и проверка шпоночных соединений; подбор муфт; выбор смазки; назначение посадок основных элементов; перечень использованной литературы. Кроме того, в состав расчётно-пояснительной записки включается спецификация на графическую часть.
Объём графической части составляет 5 листов формата А1, куда входят чертежи общего вида редуктора, его деталей, рамы и общего вида привода.
Настоящие методические указания представляют собой первую часть учебно-методического комплекса по курсовому проектированию деталей машин. Они содержат алгоритмы подбора электродвигателя, кинематического расчёт привода, а также расчёта цилиндрических, конических и червячных передач. Описанные алгоритмы положены в основу программ расчёта передач на ЭВМ. Кроме того, методические указания включают в себя все справочные материалы, необходимые при подготовке исходных данных для расчётов с помощью вычислительной техники.
Методические указания предназначены для студентов всех форм обучения специальностей 150200, 120100, 210200 при курсовом и дипломном проектировании, а также при выполнении студентами-заочниками контрольных работ.
1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
В общем машиностроении большинство машин приводят в движение от трёхфазных асинхронных электродвигателей переменного тока, которые характеризуются номинальной мощностью Рэл. и номинальной частотой вращения ротора nэл. Электродвигатели различают:
1. По конструкции корпусов:
1). Электродвигатели на лапах, исполнение М 100;
2). Электродвигатели фланцевые на лапах, исполнение М 200;
3). Электродвигатели на лапах, исполнение М 300.
2. По конструкции обмоток:
1). Электродвигатели основного исполнения;
2). Электродвигатели с повышенным скольжением;
3). Электродвигатели многоскоростные.
3. По степени защиты:
1). Закрытые обдуваемые со степенью защиты 1Р44, которая исключает попадание внутрь такого электродвигателя посторонних тел размером более 1 мм;
2). Защищённые со степенью защиты 1Р23, исключающей попадание внутрь электродвигателя посторонних тел размером более 12,5 мм;
4. По назначению:
1). Основное исполнение;
2). Малошумные;
3). Встраиваемые;
4). Со встроенной температурной защитой;
5). Со встроенным электромагнитным тормозом;
6). Крановые;
7). Влагоморозостойкие.
При выборе электродвигателя следует помнить, что высокооборотные двигатели имеют меньшие габарита, массу, стоимость, чем тихоходные той же мощности.
Структура обозначения электродвигателей:
1). Серия разработки;
2). Вид электродвигателя;
3). Исполнения по способу защиты: Н - защищенные, при отсутствии буквы - закрытые обдуваемые;
4). Высота оси вращения в мм:
5). Условное обозначение длины станины - M, L, S;
6). Условное обозначение длины статора - А, В;
7). Число полюсов;
8). Условное обозначение климатического исполнения.
Пример условного обозначения электродвигателя - 4А112МВ6У3. Здесь: 4 - номер серии; А - асинхронный; исполнение закрытое обдуваемое (после буквы А отсутствует буква Н); 112 - высота оси вращения в мм; М - установочный размер по длине станины; В - длина сердечника статора; 6 - число полюсов; У3 - двигатель предназначен для работы в умеренном климате.
Параметры электродвигателей приведены в табл. 1.1.
Потребная мощность приводного электродвигателя определяется по формуле:
где РИ.М. – мощность на валу исполнительного механизма (тихоходном валу привода); 0 - общий К.П.Д. привода.
При проектировании привода конвейера
где F - тяговое усилие на приводном валу в Н; v - скорость тягового элемента в м/с.
где i - К.П.Д. одной кинематической пары (см. табл. 1.2); a, b, c - количество одинаковых кинематических пар.
Таблица 1.1
Параметры электродвигателей
Таблица 1.2
Значения к.п.д. механических передач и подшипников
Тип передачи | Закрытая | Открытая |
Зубчатая цилиндрическая | 0,960,98 | 0,920,95 |
Зубчатая коническая | 0,950,97 | 0,910,94 |
Червячная самотормозящаяся | 0,300,40 | 0,200,30 |
Червячная несамотормозящаяся при числе заходов червяка: z1=1 z1=2 z1=4 | 0,650,80 0,750,85 0,80,9 | — — — |
Цепная передача | — | 0,950,97 |
Ременная передача | — | 0,940,96 |
Одна пара подшипников качения | — | 0,990,995 |
Одна пара подшипников скольжения | — | 0,980,99 |
Для соединительных муфт можно принять н0,980,99.
Выбор электродвигателя производиться по табл. 1.1 в соответствии с условием РрРэл. При этом электродвигатель с большим запасом мощности приводит к излишним нагрузкам и снижает Cos электросистемы. Частота вращения электродвигателя выбирается так, чтобы передаточные числа ступеней привода были оптимальными (см. раздел 2).
Для принятого электродвигателя из справочных данных выписываются:
1). Обозначение;
2). Номинальная мощность Рэл., кВт;
3). Частота вращения nэл., об/мин;
4). Отношение максимального момента к номинальному;
5). Исполнение;
6). Диаметр выходного конца вала - d1, мм;
7). Длина выходного конца вала - l1, мм.
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕГО ПЕРЕДАТОЧНОГО ЧИСЛА ПРИВОДА И ЕГО РАЗБИВКА ПО СТУПЕНЯМ
2.1 Общее передаточное число привода
В общем случае (см. рис. 2.1)
где nИ.П. - число оборотов приводного вала исполнительного механизма (об/мин); Uред - передаточное число редуктора; Uоп - передаточное число открытой передачи (цепной, ремённой, зубчатой), входящей в привод.
Рис. 2.1 Типовая схема привода
Для приводов конвейеров:
Ленточных Цепных
где Dб - диаметр приводного барабана, м; z - число зубьев тяговой звёздочки; tц - шаг цепи, м.
В свою очередь (см. рис. 2.1)
где Uб и Uт - передаточные числа соответственно быстроходной и тихоходной ступеней редуктора.
При определении общего передаточного числа стандартного редуктора и передаточных чисел его ступеней следует придерживаться ряда Ra 20: 1; 1,12; 1,25; 1,4; 1,6 1,8 2 2,24 2,5 2,8 3,15 3,55 4 4,5 5 5,6 6,3 7,1 8 9 10 11,2 12,5 14 16 18 20 22,4 25 28 31,5 35,5 40 50 56 63 71 80 90 100 112 125 140 160 180 200 224 250. Для нестандартных редукторов и нередукторных зубчатых передач придерживаться ряда Ra 20 необязательно.
В табл. 2.1 приведены передаточные числа для одной ступени привода.
Таблица 2.1
Рекомендуемые значения передаточных чисел одной ступени
Тип передачи | Твёрдость материала | Значения | |
Наиболее употребляемые U | Максимальные Uмакс | ||
1 | 2 | 3 | 4 |
Зубчатая цилиндрическая закрытая: | |||
1). Тихоходная ступень во всех редукторах | НВ350 НRС 4056 НRС 5663 | 2,55 2,55 24 | 6,3 6,3 5,6 |
2). Быстроходная ступень в редукторах с развёрнутой схемой. | £НВ350 НRС 40¸56 НRС 56¸63 | 3,155 3,155 2,54 | 8 7,1 6,3 |
3). Быстроходная ступень: в соосном редукторе. | £НВ350 НRС 40¸56 НRС 56¸63 | 46,3 46,3 3,155 | 10 9 8 |
Зубчатая открытая | £НВ350 | 48 | 16 |
Коробка передач | Любая | 12,5 | 3,15 |
Коническая закрытая | £НВ350 | 14 | 6,3 |
³HRC 40 | 14 | 5 | |
Коническая открытая | £НВ 350 | 24 | 8 |
Червячная закрытая | — | 1050 | 80 |
Цепная | — | 1,55 | 10 |
Клиноремённая | — | 24 | 8 |
Плоскоремённая | — | 25 | 6 |
Фрикционная | — | 24 | 8 |
2.2 Разбивка передаточного числа по ступеням
Рекомендации по разбивке Uред приведены в табл. 2.2, 2.3 и на рис. 2.2, 2.3, 2.4.
В трёхступенчатых редукторах после определения межосевых расстояний необходимо проверить наличие зазора между деталями (см. табл. 2.3). рекомендуется 0,02aw.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.