Энергетический и кинематический расчеты привода

Подписано в печать 06.06.02. Формат 60х84¹/16. Бумага газетная.

Печать офсетная. Печ. л. .2,75. Уч.- изд. л. 2,6. Тираж 1500 экз. Заказ 431.

Нижегородский государственный технический университет.

Типография НГТУ, 603600, Н. Новгород, ул. Минина, 24.

     © Нижегородский государственный

                                                                    технический университет, 2002

Прочти обязательно!

ПРЕДИСЛОВИЕ

       1 Пример “Пояснительной записки” написан в соответствии с ГОСТ 2.105–95 ЕСКД 

 и СТП 1-V-НГТУ-98 для оформления текстовой документации на изделия машиностроения.

       2 Перед началом выполнения проекта следует внимательно ознакомиться с “Правилами оформления пояснительных записок и чертежей” [13 ].

       3 По отдельным разделам расчетной части проекта имеются методические указания кафедры.

       4 Так как курсовой проект по деталям машин является первым по-настоящему инженерным проектом, то основной упор в нем делается на усвоение физического смысла и границ существования параметров и конструкций изделий, т.е. ставится задача их анализа. Поэтому в отличие от 2-го издания (1992 г.) в данном "Примере" рассматривается только один вариант привода. На старших курсах решается задача синтеза – выбора из многих вариаций параметров и конструкций оптимального решения с использованием компьютера.

       5 Для возможности контроля ошибок в черновом варианте записку следует писать в “развернутой” (не в табличной) форме, т.е. формула – подстановка в нее параметров – результат. Сразу же давать ссылку на используемые источники литературы, ведя список источников на отдельном листе.

       Записку следует начисто переписывать по нескольку листов в день в течение всего проектирования. иначе написание записки всей сразу в конце проектирования окажется самым трудным этапом работы.

       6 Для массового и крупносерийного производств заготовки корпусных деталей – литье. При мощности двигателя не более 3 кВт не злоупотреблять химико-термической обработкой (цементация, нитроцементация, азотирование) зубьев, так как в пределах малых межосевых расстояний а_W при этом не удается разместить подшипники качения соседних валов и между ними болты крепления крышки к корпусу редуктора. При увеличении из-за этого а_W зубья передачи оказываются недогруженными, а отсюда теряется смысл применения дорогой технологии.

       При единичном и мелкосерийном проиводствах заготовки корпусных деталей сварные.

       7 При расчете валов консольные нагрузки на их концах от муфт и открытых передач (ременных, цепных, зубчатых) следует учитывать обязательно.Для единообразия расчетов валов условно принято считать окружные силы F_t в зацеплениях и силы муфт F_М лежащими в горизонтальных плоскостях X, а плоскости Y располагают по плоскостям валов редуктора.

       Консольные нагрузки также следует учитывать при расчете болтов крепления редуктора к раме (плите).

       8 В учебном проекте конец входого вала редуктора следует выполнять коническим; конец выходного вала допускается делать цилиндрическим.

       9 На долговечность рассчитывается наиболее нагруженное сечение того вала, который выдан руководителем проекта для выполнения рабочего чертежа.

   10 Класс прочности болтов (винтов) крепления крышки редуктора к корпусу должен быть [7. c.264] не ниже 6.6.

     11 Форменный бланк наклеивается (рисуется) на обложку записки из ватмана.

В данном "Примере записки" он не приводится. Образец оформления этого бланка см. в

 [ 13, c.25, приложение Е ].

1 ТЕХНИЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ

Введение

     Ленточный конвейер [1, c.3] предназначен для перемещения массовых (насыпных) или штучных грузов непрерывным потоком. Он состоит из приводного и натяжного барабанов, охватывающей их ленты, поддерживающих роликов, привода, натяжного устройства и рамы.

     Рабочая ветвь ленты верхняя, по техническому заданию (ТЗ) в соответствии с рисунком 1 приводной барабан должен иметь правое вращение. Груз транспортируется на высоте H + D/2 = 650 + 200 = 850 мм (толщиной ленты пренебрегаем). Конвейер установлен в помещении цеха, условия работы нормальные (t⁰ = 20 ⁰С).

     Привод (рисунок 1) включает в себя электродвигатель 1, клиноременную передачу 2 с нормальными ремнями, коническо-цилиндрический редуктор (КЦ) 3, муфту 4.

     Тяговое усилие F на приводном барабане передается силами трения за счет натяжения ленты.

     По графику нагрузки в соответствии с рисунком 2 ТЗ режим работы конвейера переменный без реверсирования привода.

     Масштаб выпуска – мелкосерийный: основной способ получения заготовок корпусных деталей – сварка; зубчатых колес – прокат или поковка.

Энергетический и кинематический расчеты привода

     1.2.1 КПД привода

     Общий КПД привода [1, c.7] в соответствии с рисунком 1 (ТЗ):

h₀ = h₁h₂h₃h₄h₅,

где согласно [1, c.7] h_i  (i = 1...5) представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – КПД кинематических пар привода

                                 h₀ = 0,95×0,96×0,97×0,98×0,99 = 0,86.

     1.2.2 Подбор электродвигателя

     При заданной циклограмме нагружения режим технологического процесса фиксирован, двигатель работает в повторно-кратковременном режиме с продолжительностью включения под нагрузкой [1, c.7] 10 мин £ t £ 60 мин. 

     Потребная мощность двигателя, кВт,

                                 Р_дв¢ = Т_En_б / 9550h₀ ,                                    (1.1) 

где Т_E = K_EТ_nom – эквивалентный вращающий момент, Н×м;

Т_nom= Т_б – номинальный длительный (число циклов N > 10⁴...10⁵) момент, равный моменту на валу барабана:

                        Т_б = FD / 2000 = 4500×400 / 2000 = 900 Н×м,        (1.2) 

  K_E – коэффициент приведения заданного переменного режима нагружения к эквивалентному постоянному [1, c.8] :

K_E = [ S(Т_i / Т_nom)²(L_hi / L_h) ]^1/2 = [1²×0,4 + 0,5²×0,2 + 0,2²×0,4]^1/2 = 0,68;

  Т_E = 0,68×900 = 612 Н×м;

  n_б – частота вращения приводного барабана, мин^-1:

  n_б = 6×10⁴v / (pD) = 6×10⁴×1,2 / (p×400) = 57,3 мин^-1;                    (1.3)

              Тогда   Р_дв¢ = 612×57,3 / 9550×0,86 = 4,27 кВт.                        

Возможные к применению двигатели [1, c.23, 24] приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Характеристика двигателей

Мы поможем в написании ваших работ!