МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский государственный университет дизайна и технологии
Новосибирский технологический институт Московского государственного
университета дизайна т технологии
(НТИ МГУДТ (филиал))
Кафедра механики и инженерной графики
| Работа зачтена |
| ___________________________
|
“____”________________ 2011 г.
|
 КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
Дисциплина: Детали машин и основы конструирования
Тема: Расчет приводной станции конвейера
Обозначение:
Исполнитель:
Новосибирск – 2011
Схема приводной станции представлена на рисунке 1.
1 – электродвигатель; 2 – ведущий шкив; 3 – ведомый шкив;
4 – клиновый ремень; 5 – цилиндрический редуктор; 6 – муфта; 7 – пластина.
I – вал электродвигателя; II – входной вал редуктора;
III – выходной вал редуктора.
Рисунок 1 – Схема приводной станции
 Мощность на приводном валу (приводн.элементе) Рп.в
=0,35кВт;
частота вращениявала электродвигателя nэ.д
=1000х0,96об/мин;
частота вращения вала приводного элемента nп.в.
=21об/мин;
 Содержание
1 Подбор электродвигателя. 4
1.1 Определение КПД.. 4
1.2 Определение расчетной мощности электродвигателя. 4
1.3 Выбор электродвигателя. 4
2 Определение кинематических и силовых характеристик на валах привода5
2.1 Определение общего передаточного отношения. 5
3 Определение мощности и крутящих моментов на валах приводной станции9
3.1 Характеристики на первом валу. 9
3.2 Характеристики на втором валу. 9
3.3 Характеристики на третьем валу. 10
4 Расчет клиноременной передачи. 10
Список использованных источников. 15
Общий КПД привода вычисляется как произведение КПД отдельных передач, учитывающих потери во всех элементах кинематической цепи привода:
где h1
–КПД клиноремённой передачи, h1
=0,96;
h2
– КПД цилиндрического редуктора, h2
=0,97;
h3
– КПД соединительной упругой муфты, h3
=0,98;
h4
– КПД пары подшипников, h4
=0,99.
(1.1)
Расчетная мощность на валу электродвигателя:
 ,
где 1.25 – коэффициент перегрузки;
 – мощность на приводном элементе, кВт
;
  – общий КПД привода.
Рр.
= (1.2)
Электродвигатель выбираем из справочника по следующим критериям:
–  , т.о.  ,
–  т.о. 0,49≤Р
э.д.
,
Этому соответствует электродвигатель:
электродвигатель АИР71В6/960 N=0,55кВт
– типоразмер АИР71В6;
– мощность электродвигателя – Р
э.д
=0,55 кВт
;
– синхронная частота вращения вала электродвигателя – 
Схема электродвигателя представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Схема электродвигателя
где uo
– общее передаточное число;
io
–
общее передаточное отношение.
 
где
 -
частота вращения вала электродвигателя, об/мин
;
 -
частота вращения приводного вала, 
io
=iр.п.·
iред
. (Ио=Ир.п
.·Иред
.)
Ик.п.
=1,2-4
Определение минимального и максимального передаточного отношения редуктора.
Цилиндрический редуктор выбираем из справочника по следующим критериям:
11,43≤И≤38,09
Этому соответствует двухступенчатый цилиндрический редуктор:
– типоразмер – Ц2У-160;
– крутящий момент –  ;
– передаточное число -  .
По ГоСТ 20758-75
В результате чего выполнена разбивка передаточного отношения по степеням.
 Схема цилиндрического редуктора представлена на рисунке 3.
 
Рисунок 3 - Схема двухступенчатого цилиндрического редуктора
 
Рисунок 4 - Схема двухступенчатого цилиндрического редуктора
На валах приводной станции (рисунок 1) определяются следующие характеристики:
–  – частота вращения вала, об/мин
;
–  – угловая скорость вала, рад/с
;
–  – мощность на валу, кВт
;
–  – крутящий момент на валу, Н*м
;
–  – номер вала.
Характеристики на первом валу имеют следующие значения
Р1
=Рэ.д.
= 0,55кВт
Характеристики на втором валу имеют следующие значения
 об/мин
)
Характеристики на третьем валу имеют следующие значения
 
Исходя из передаваемой мощности Рэ.д
=0,55 кВт
рекомендуемые сечения ремней О и А.
Схема клиноременной передачи представлена на рисунке 5.
 
Рисунок 5 – Схема клиноременной передачи
Расчет приводной станции для обоих сечений и результаты сводятся в таблицу 1.
Таблица 1 – Расчет клиноременной передачи
| № этапа |
Определяемый параметр, расчетная формула,
подстановка, единица измерения
|
Результат расчета |
| О |
А |
| 1 |
2 |
3 |
4 |
| 1) |
Диаметр ведущего шкива D1
, мм |
63 |
90 |
| 2) |
Передаточное отношение UКЛП
|
1,82 |
1,82 |
| 3) |
Расчетный диаметр ведомого шкива
D2,
мм
D2
=D1
* UКЛП
(1-ε)
где ε – коэффициент упругого скольжения ремня,
ε=0,02
О: D2
=63*1,82(1-0.02)=112,4
А: D2
=90*1,82(1-0.02)=160,5
Принимаем ближайший стандартный диаметр шкива D2
, мм
|
112,4
125
|
160,5
180
|
| 4) |
Предварительное межосевое расстояние а, мм
а≥0.55(D2
+ D1
)+h,
где h – высота ремня, мм
О: а≥0.55(63+125)+7=110,4
А: а≥0.55(90+180)+8=156,5
|
110,4
|
156,5
|
5)  |
Расчетная длина ремня L, мм
L=
О: L=
Б: L=
Принимается большая на 3-4 ступени стандартная длина ремня Lстанд
|
524,7
710
|
749,8
1000
|
| 6) |
Уточняем межосевое расстояние aw
, мм
aw
=0.25[(Lст
-w)+  ], мм
где w = (D2
+D1
)/2;
y = (D2
+D1
)2
/2.
О: w = (63+125)/2=94,
А: w = (90+180)/2=135;
О: y = (63+125)2
/2=17672,
А: y = (90+180)2
/2=36450;
О: aw
=0.25[(710 – 94) +
+ ]=276
А: aw
=0.25[(1000 – 135) + + ]=385,2
|
94
17672
276
|
135
36450
385,2
|
| 7) |
Определяем угол обхвата на ведущем шкиве α1,
град
α1
= 180˚ - ((D2
- D1
)/ aw
)*60˚ ≥ αmin
= 120˚
О: α1
= 180˚ - ((125 - 63)/ 276)*60˚=166,5
В: α1
= 180˚ - ((180 - 90)/ 385,2)*60˚=166
|
166,5
|
166
|
| 8) |
Определяем скорость движения ремня v, м/с
v = ω1
*D1
/2
О: v = 100*0,063/2=3,2
А: v = 100*0.09/2=4,5
|
3,2
|
4,5
|
| 9) |
Определяем число ремней передачи Z , шт
Z=Pэ.д.
/( Po
*kα
*kυ
),
где Pэ.д.
– мощность электродвигателя,
Po
– мощность допускаемая на один ремень,
kα
– коэффициент учитывающий угол обхвата,
kυ
(2)
– коэффициент учитывающий характер нагрузки и режим работы.
О: Z = 0,55/0,242*0,97*1=2,34
А: Z = 0,55/0,7*0,97*1=0,81
|
0,242
0,97
1
3
|
0,79
0,97
1
1
|
| 10) |
Сила давления на валы и опоры от натяжения ремней R, Н
R = 2*So
*Z*sin(α1
/2),
где Sо
– начальное натяжение ремня
So
= σo
*A
где σo
– допускаемое напряжение материала ремня, МПа
А – площадь поперечного сечения ремня, мм2
О: So
=1.5*47=70,5
А: So
=1.5*81=121,5
О: R = 2*70,5*2*sin(166,5/2)=280
А: R = 2*121,5*1*sin(166/2)=241,18
|
70,5
280
|
121,5
241,18
|
Окончательно выбираем клиноременную передачу с ремнями сечения А, потому что:
1) Нагрузка распространяется на три ремня равномерно;
2) Сцепление у трёх ремней будет больше из-за увеличения поверхности сцепления;
3) При порыве ремня дешевле заменить один ремень меньшего сечения.
 Осевое сечение ведущего шкива представлено на рисунке 6.
Фактическая uКЛП
=D2
/D1
=180/90=2
Расчетная uКЛП
=1.82
Вычислим процент погрешности
(2-1,82)/1,82=0,098%
1. Андриенков Е.В., М.И. Семин, Г.И. ХаритоновОсновы деталей машин
Учеб. Пособие для студ. Высш. Техн. Учебн. Заведений –М.: Гуманит. Изд. Центр Владос, 2003. – 208с.:ил.
2. Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. Пособие для студентов втузов- М.: Высш.шко, 2000. – 383 с.: ил.
3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3 т. Т. 1 / В.И. Анурьев. – М.: Машиностроение, 1979. – 728 с.
|
