ГЛАВА 1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

Стр 1 из 14Следующая ⇒

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Нижнекамский химико-технологический институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного

учреждения высшего профессионального образования

«Казанский национальный исследовательский технологический университет»

(НХТИ ФГБОУ ВПО «КНИТУ»)

Б.С. Леонтьев

РАСЧЕТ ПРИВОДА

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

ЧАСТЬ 1

2-е издание, переработанное

Нижнекамск

2015

УДК 621.8

Л 47

Печатается по решению редакционно-издательского совета Нижнекамского химико-технологического института (филиала) ФБГОУ ВПО «КНИТУ».

Рецензенты:

Амирова С.С., доктор педагогических наук, профессор;

Насыйров М.Н., главный конструктор

проектно-конструкторского центра ОАО «Нижнекамскнефтехим».

Леонтьев Б.С.

Л 47 Расчет привода: учебное пособие: в 2 частях. Часть 1 / Б.С. Леонтьев. – 2-е изд. перераб. – Нижнекамск: Нижнекамский химико-технологический институт (филиал) ФБГОУ ВПО «КНИТУ», 2015. – 67 с.

В 1^й части пособия изложена методика расчета привода, которая включает в современной редакции кинематический расчет, расчеты цилиндрической зубча-той, червячной, цепной и клиноременной передач, приложения в виде таблиц и рисунков, необходимых для расчетов, а также схемы приводов для заданий 2.1, 2.3, 2.5 и 2.8 и исходные данные для расчетов.

Во 2^й части пособия рассмотрены вопросы конструирования валов и других элементов одноступенчатого цилиндрического зубчатого редуктора и односту-пенчатого червячного редуктора, изложена методика расчета входного и выход-ного валов на статическую прочность и сопротивление усталости.

Предназначено для студентов технологического факультета всех форм обучения и студентов других факультетов НХТИ, выполняющих курсовой проект по дисциплине «Детали машин» по второму типу заданий.

Подготовлено на кафедре МАХП Нижнекамского химико-технологического института.

УДК 621.8

институт (филиал)

ФБГОУ ВПО «КНИТУ», 2015.

ПРЕДИСЛОВИЕ

«Детали машин» являются первым из расчетно-конструкторских курсов, в котором изучают основы проектирования машин и механизмов.

Выполнение курсового проекта по этой дисциплине завершает общетехни-ческий цикл подготовки студентов. Это их первая самостоятельная творческая инженерная работа, при выполнении которой студенты используют знания из ряда пройденных дисциплин: теоретической механики, сопротивления материа-лов, технологии металлов, взаимозаменяемости и др.

Объектами курсового проектирования являются приводы различных машин и механизмов (например, ленточных и цепных конвейеров), использующие боль-шинство деталей и узлов общего назначения. Курсовое проектирование позво-ляет развить умение пользования учебно-методической и справочной литерату-рой, ГОСТами и другой нормативной документацией, прививает навыки произ-водства расчетов и составления пояснительных записок к проектам.

При выполнении первой части курсового проекта (часть 1 учебного пособия) студент последовательно проходит от выбора схемы механизма и исходных рас-четных данных к определению основных параметров на валах привода; к расчету размеров конструктивных элементов типов передач, входящих в состав привода; к определению действующих в них нагрузок и напряжений. В приложении 6 представлены схемы приводов для заданий 2.1 и 2.8, 2.3 и 2.5. Исходные данные приведены в приложении 7: в таблице 7.1 для задания 2.1, 7.2 – для задания 2.3, 7.3 – для задания 2.5 и 7.4 – для задания 2.8.

Во второй части курсового проекта (часть 2 учебного пособия) разрабатыва-ется конструктивная схема редуктора, на базе которой определяются размеры и материал входного и выходного валов; подбираются подшипники в опорах валов; определяются конструктивные размеры всех элементов редуктора. Разрабатыва-ются расчетные схемы обоих валов, на основании которых определяются плечи сил и реакции в опорах, после чего выполняется проверка валов на статическую прочность и сопротивление усталости.

Нумерация глав учебного пособия дана в соответствии с последователь-ностью изложения расчетов. Однако в пояснительной записке к курсовому проек-ту номера глав должны соответствовать таблице 8.1 (приложение 8).

Учебное пособие «Расчет привода» в 2^х частях вместе с учебной литерату-рой, нормативной документацией и конструктивными схемами №1 и №3 состав-ляет необходимый комплект литературы для расчетно-конструкторской подго-товки студентов технологического факультета НХТИ всех форм обучения и сту-дентов других факультетов НХТИ, выполняющих курсовой проект по «Деталям машин» по второму типу заданий.

ГЛАВА 1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

Привод представляет собой устройство, состоящее из двигателя, передаточ-ных механизмов и системы управления для приведения в движение машин и ме-ханизмов. В современных технологических и транспортных машинах в качестве двигателя применяются в основном электрические двигатели, а в качестве пере-даточных механизмов – такие механические передачи, как зубчатая цилиндичес-кая, червячная, цепная, клиноременная и другие виды передач. Проектирование начинается с задания на проект, которое представляет собой кинематическую схему привода (включая редуктор) и исходные данные. Исходными данными являются основные характеристики передач: мощность и угловая скорость на выходе привода.

Выбор электродвигателя

Выбор электродвигателя производится по величине требуемой мощности на валу двигателя, которая зависит от полезной мощности на последнем валу и общего КПД привода , кВт:

= . (1.1)

Полезная мощность выражена как мощность на последнем валу, кВт.

Общий КПД привода определяется как произведение частных КПД эле-ментов привода. Значения частных КПД представлены в таблице 1.1 (приложе-ние 1). Тогда для некоторых заданий, рассмотренных в данном пособии, общий КПД привода составит:

задание 2.1: = · · = = 0,91266912;

задание 2.3: = · · · = = 0,699857262;

задание 2.5: = · · · = = 0,848576931;

задание 2.8: = · · · = = 0,88547158.

Подставляем полученные данные в формулу (1.1) и рассчитываем с точ-ностью инженерного калькулятора.

Кроме требуемой мощности, для выбора электродвигателя необходимо оп-ределить диапазон рекомендуемых оборотов на валу двигателя. Для этого най-дем частоту вращения последнего вала привода и определим диапазон передаточ-ных чисел тех типов передач, которые входят в состав привода. Частота враще-ния последнего вала, об/мин:

. (1.2)

Общее передаточное число привода представляет собой произведение пере-даточных чисел типов передач, входящих в состав привода. Тогда для рассмот-ренных в данном пособии заданий общее передаточное число запишется в виде:

= · (для заданий 2.1 и 2.8); (1.3)

= · (для задания 2.3); (1.4)

= · (для задания 2.5). (1.5)

Рекомендуемый диапазон передаточных чисел для различных передач пред-ставлен в таблице 1.2 (приложение 1). В соответствии с этими рекомендациями принимаем следующие значения для типов передач:

зубчатая цилиндрическая

червячная

ременная

цепная

– = 2,5…5,6

– = 10…30

– = 2…3

– = 1,5…3

Используя общую формулу передаточного числа привода, определяем диа-пазон передаточных чисел и . Для этого в общую формулу подставляем сначала минимальные рекомендуемые передаточные числа типов передач, а за-тем – максимальные.

Тогда диапазон рекомендуемых частот вращения двигателя будет:

= · ; (1.6)

= · . (1.7)

Предварительно сравниваем с этим диапазоном синхронную частоту враще-ния двигателя .

Выбор электродвигателя производим по каталогам АИР [8] с соблюдением следующих требований:

1. , где – номинальная мощность по каталогу, при этом ;

2. , при этом для ограничения диапазона рекомендуется при-менять соотношение .

Примечания: 1. Значения синхронных частот вращения двигате-ля по каталогам АИР: 500, 750, 1000, 1500, 3000 об/мин.

2. В случае, если в рассчитанный диапазон … входит два значения , то рекомендуется принять такое значе-ние , которое ближе к максимальному значению диапазона.

3. В случае, если не входит в рассчитанный диапазон, то ре-комендуется принять синхронную частоту, близкую к меньшему значению диапазона.

Для выбранного двигателя указываем обозначение по каталогу и выписыва-ем следующие данные:

1) номинальная мощность , кВт;

2) синхронная частота вращения , об/мин;

3) коэффициент скольжения (%, для двигателей АИР 71…100, АИР 160, 180 и АИР 200, 225, 250) или динамический момент инерции ротора ( , для двигателей АИР 112, 132);

4) коэффициент перегрузки = ;

5) диаметр выходного вала двигателя , мм [см. 8, рис. «Габаритные, уста-новочные и присоединительные размеры двигателей исполнения IM1081»].

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 456; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!