|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Оформление расчетно-пояснительной записки. 1 страницаВсе расчеты, описания и приложения оформляются в виде расчетно-пояснительной записки к курсовому проекту, которая выполняется в соответствии с ГОСТ 2.105-95. В записку включаются окончательные данные по конструктивному решению механизма без приведения промежуточных результатов расчетов и вариантов конструкции узлов и механизма в целом. Каждый расчет должен содержать: вид расчета и название детали; исходные данные для расчета, расчетные схемы, эскизы и т.д.; выбранный материал с представлением его механических характеристик; расчетные формулы со ссылкой на источник, с расшифровкой символов, входящих в формулу, и их размерностями. Каждый символ, встречающийся неоднократно, расшифровывается один раз; непосредственно расчет; полученные в результате расчета значения размеров деталей следует округлять, при необходимости, до стандартных значений; заключение по результатам расчета.
1.4 Общие рекомендации
Конструирование устройства проводится в соответствии с заданной или принятой схемой механизма на основе результатов прочностного и кинематического расчетов. Выполнение эскизного варианта общего вида механизма начинают с нанесения осевых линий с учетом межосевых расстояний и диаметров начальных окружностей зубчатых колес, вычерчивают валы без обозначения их размеров по длине, наносят габариты предварительно выбранных подшипников. Детали механизма следует располагать в корпусе компактно, более полно используя его пространство. В дальнейшем прорабатывают конструкции отдельных деталей, выбирают способы соединения их с другими элементами механизма. При этом необходимо определить: способы установки валов в подшипниках; крепление зубчатых колес на валах, подшипников - на валах и в корпусе; способы регулировки зазоров в подшипниках; способы и устройства для смазки подшипников и передач; виды и конструктивное оформление несущих деталей. Конструкция проектируемого механизма должна обеспечивать возможность его сборки и разборки, свободный доступ для регулировки, настройки отдельных узлов и замены деталей. Предпочтителен узловой метод сборки, при котором отдельные детали собираются в узлы, а из них собирается механизм. Например, на валу монтируются зубчатые колеса, подшипники качения, дистанционные втулки, а затем собранный узел устанавливается в корпусе. Тип и способ изготовления корпусных деталей выбирается в зависимости от объемов производства. При серийном производстве целесообразно корпуса выполнять литыми, штампованными или прессованными (из пластмасс), а при индивидуальном или мелкосерийном производстве - сварными или сборными. При проектировании разъемного корпуса необходимо предусмотреть элементы, обеспечивающие фиксацию взаимного положения корпусных деталей и соосность отверстий под подшипники. При выборе варианта конструкции необходимо изучить известные технические решения и выполнить их анализ, максимально использовать унифицированные детали и узлы. Для повышения технологичности и уменьшения трудоемкости изготовления конструкции следует сокращать номенклатуру используемых стандартных и нормализованных деталей и узлов, а также используемых материалов. Везде, где возможно, следует применять в деталях форму тел вращения, технологически более простую в изготовлении. Для наиболее удачного размещения деталей и узлов рекомендуется рассмотреть несколько вариантов конструкции проектируемого устройства. При этом возможны существенные изменения первоначально разработанной конструкции и выполненных расчетов. В качестве окончательного варианта конструктивного решения выбирается наиболее удачная эскизная проработка проектируемого устройства, обеспечивающая минимальные массово-геометрические параметры и максимальную экономичность в эксплуатации. При конструировании детали следует стремиться к упрощению ее конструкции, что приводит к снижению ее себестоимости. 2 Энерго-кинематический расчет привода и выбор двигателя
Расчет привода начинается с выбора электродвигателя, определения общего передаточного отношения и разбивки его по отдельным ступеням передач, определения частоты вращения и момента для каждого вала.
2.1 Исходные данные
Исходными данными для расчета привода являются: условия эксплуатации; скорость вращения выходного вала привода и окружное усилие на этом валу. Определяем мощность на выходном валу , кВт (2.1) где - окружное усилие на выходном валу, Н; - окружная скорость выходного вала, м/с. Окружная скорость выходного вала (колеса, шкива, барабана) , м/с; , м/с; где - диаметр колеса, шкива или барабана, мм; - шаг тяговой цепи, мм; - угловая скорость выходного вала, рад/с; - частота оборотов выходного вала, об/мин. Частота вращения выходного вала, мин-1 ; .
2.2 Расчет КПД и выбор электродвигателя
Мощность приводного двигателя связана с потребляемой мощностью исполнительного органа следующим соотношением , (2.2) где - мощность выходного вала, кВт; - общий КПД привода. Расчет общего КПД привода При последовательности расположения отдельных передач , (2.3) где , , - КПД, учитывающие потери в отдельных элементах привода. При определении рекомендуется КПД отдельных передач и элементов привода размещать в порядке передачи момента от электродвигателя к выходному валу привода, группируя их по отдельным валам. Частные значения отдельных элементов привода для приближенной оценки КПД приведены в таблице 2.1. Выбор электродвигателя. В качестве электропривода в механических передачах общего назначения применяют асинхронные двигатели. Технические данные наиболее часто применяемых асинхронных электродвигателей серии 4А регламентируются ГОСТ 19528-81. После расчета мощности электродвигателя по формуле (2.2) он выбирается по таблице 2.2 из условий
Таблица 2.1 - Ориентировочные значения коэффициентов полезного действия передач и других элементов привода
Таблица 2.2 - Технические данные асинхронных 3-х фазных коротко-замкнутых обдуваемых электродвигателей с нормальным пусковым моментом (ГОСТ 19523-74)
2.3 Общее передаточное число привода и разбивка по отдельным ступеням передач
Под передаточным отношением понимается отношение угловых скоростей на входе и выходе кинематической цепи. Для схемы, изображенной на рис. 2.1, передаточное число равно . (2.4)
Для схемы рис. 2.2 имеем . (2.5) Сделав в (2.5) ряд несложных тождественных преобразований, находим . (2.6) Очевидно, что передаточное отношение кинематической цепи, состоящий из последовательно установленных пар, равно произведению передаточных отношений этих пар, а именно . (2.7) Общее передаточное число привода , (2.8) где - частота вращения вала выбранного электродвигателя; - частота вращения выходного вала (барабана конвейера). Предварительная разбивка передаточного числа привода по ступеням выполняется по условию , (2.9) где - передаточные числа отдельных передач привода. Для редукторов, приведенных в заданиях настоящих методических указаний, ориентировочные рекомендации по разбивке передаточных чисел приводятся ниже: - в двухступенчатых цилиндрических редукторах развернутой схемы передаточное число быстроходной ступени , (2.10) где - общее передаточное число редуктора; - в двухступенчатых коническо-цилиндрических редукторах передаточное число тихоходной (цилиндрической) ступени . (2.11) В случае передач, состоящих из редуктора и передачи гибкой связью , (2.12) где - передача гибкой связью. Далее, в процессе проектирования передаточные числа отдельных звеньев уточняются: от расчетного передаточного отношения привода не должно превышать ±3%. Значения передаточных чисел приведены в табл. 2.3-2.5.
Таблица 2.3 - Значения передаточных чисел ГОСТ2185-66, ГОСТ 12289-76
Таблица 2.4 - Рекомендуемые значения передаточных чисел одноступенчатых передач
2.4 Частоты вращения и крутящие моменты на валах
После разбивки общего передаточного отношения по ступеням привода определяется частота вращения и крутящий момент для каждого вала. Частота вращения -того вала может быть определена по формуле , (2.13) где - передаточное отношение с вала двигателя на -тый вал. Расчет механизма общего назначения целесообразно выполнять по номинальной мощности двигателя.
Таблица 2.5 - Рекомендуемые значения передаточных чисел для приводов и многоступенчатых редукторов
По известной мощности, принятой для расчета, и частоте вращения подсчитывается момент на валу двигателя (2.14) а момент на -том валу определяется из соотношения (2.15) или , где - КПД элементов привода от вала двигателя до -того вала; - угловая скорость вращения -того вала. Полученные значения , вносятся в табл. 2.4.
Таблица 2.4 - Частоты вращения и моменты на валах привода
Параметры привода, занесенные в таблицу 2.4, являются исходными данными для проведения проектного расчета всех передач привода.
2.5 Пример определения силовых и кинематических параметров привода
Определим параметры привода, изображенного на рисунке 2.1. Рисунок 2.1. Схема привода (обозначения и индексы):1, 2, 3, 4 - валы привода (1 – входной; 2, 3 – промежуточные; 4 - выходной); А – электродвигатель (индекс - эд); Б – передача клиноременная (индекс – пр.); В – передача коническая закрытая (индекс - пк); Г – передача цилиндрическая закрытая (индекс - пц); Д – подшипниковый узел (индекс - п); Е – звездочка цепной передач, относящаяся к рабочей машине, которая не водит в состав привода; Ж – рама привода; , , - заданные параметры выходного вала (вала 4), следующие из технического задания на проектирование. Все методики расчета зубчатых передач представлены относительно момента на выходном валу передачи (). Как принято в отечественной литературе, индекс 1 в методиках расчета приписан входному валу передачи, индекс 2 – выходному валу передачи. Привод (рис. 2.1): - для клиноременной передачи: вал 1 – входной; вал 2 – выходной; – для конической передачи: вал 2 – входной; вал 3 – выходной; – для цилиндрической передачи: вал 3 – входной; вал 4 – выходной. Формулы для расчета внесены в таблицу 2.5. Таблица 2.5 – Формулы для определения параметров передач
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.022 сек.) |