Пояснительная записка и расчеты
к курсовому проекту
по дисциплине „Детали машин и механизмов”
прм–6900.04.400.000.000 пз
2008
1 Кинематический и энергетический расчет привода
2 Расчет передач
2.1 Расчет клиноременной передачи
2.2 Расчет червячной передачи
3 Конструирование и определение размеров зубчатых колес и элементов корпуса редуктора
3.1 Конструирование червяка и червячного колеса
3.2 Конструирование элементов корпуса редуктора
4 Проектирование и расчет валов
4.1 Ориентировочный расчет валов
5 Расчет шпоночных соединений.
Исходные данные
Тяговое усилие на барабане Ft = 6900 Н
Окружная скорость барабана V = 0,4 м/с
Диаметр барабана D = 400 мм
Режим работы 0
Суммарное время работы 20000 часов
1 – электродвигатель
2 – ременная передача
3 – червячный редуктор
4 – цепная передача
5 – барабан
1. Кинематический и энергетический расчет привода
Мощность привода:
,где h – КПД привода:
h = h рем ×h черв ×h цеп ×h подш,
где h рем = 0,96 – КПД ременной передачи,
h черв = 0,8 – КПД червячной передачи,
h цеп = 0,95 – КПД цепной передачи,
.Предварительная мощность привода:
кВт.Частота вращения барабана:
, мин–1.Приближенное передаточное отношение привода:
u/= uр ×uцеп × uрем,
где up – передаточное отношение редуктора, принимаем up = 20,
uцеп – передаточное отношение цепной передачи, uцеп = 2,
uрем – передаточное отношение клиноременной передачи, uрем = 2.
.Предварительная частота вращения двигателя:
, мин–1.По таблице выбираем двигатель серии А4 тип А4 100S2У3/1435, мощность P = 4,0 кВт, частота вращения
2880 мин–1.Действительное передаточное отношение:
, .Действительное передаточное отношение цепной передачи при up=20 и upem=2:
, .Мощности на валах:
кВт, кВт, кВт, кВт.Частота вращения валов:
мин–1, мин–1, мин–1, мин–1.Крутящий момент на валу электродвигателя:
,где w д –угловая скорость двигателя:
, с–1, Н×м.Крутящие моменты на валах:
Н×м, Н×м, Н×м, Н×м.Вал | P, кВт | n, мин–1 | T,кН·м | u | h |
I | 3,8 | 2880 | 12,6 | 2 20 3,7 | 0,96 0,8 0,95 |
II | 3,65 | 1440 | 24,2 | ||
III | 2,9 | 72 | 387,3 | ||
IV | 2,8 | 19,1 | 1391,36 |
2.1 Расчет клиноременной передачи
Исходные данные:
мощность на входном валу P1 = 3,8кВт,
частота вращения входного вала n1 = 2880 мин –1,
передаточное отношение u = 2,
Тип ремня – А (назначаем по графику рис.12.23 [1]).
По графику рис. 12.25 [1] назначаем диаметр меньшего шкива d1 = 100 мм , при этом номинальная мощность, передаваемая одним ремнем
кВт.Диаметр большего шкива:
мм.Принимаем значение межосевого расстояния при u = 2:
мм.Длина ремня:
мм.По стандарту принимаем
мм.Уточненное межосевое расстояние:
ммУгол обхвата:
.Проверяем условия:
,где h – высота поперечного сечения ремня (для типа А h = 8 мм)
600 мм £ 259,7 мм £ 173 мм.
Мощность, передаваемая одним ремнем в условиях эксплуатации:
,где
– коэффициент угла обхвата, – коэффициент длины ремня, – коэффициент передаточного отношения, – коэффициент режима нагрузки (односменная, постоянная) Н.Число ремней:
,где
– коэффициент числа ремней, .Принимаем 3 ремня.
Предварительное натяжение одного ремня: