Исходные данные для кинематического расчета привода и выбора электродвигателя ( задание № 2 )

Содержание

Вступление

Задание

Варианты теоретических вопросов

Таблица №1

Таблица №2

Таблица №3

Методические указания

Таблица для справок

 

 

Вступление

Задание на комплексные контрольные работы по курсу « Детали машин» представлены в 30 вариантах одинаковой сложности.

Каждый вариант предусматривает четыре вопроса : первый-теоретический и три вопроса предусматривает решение задач.

На первый вопрос необходимо ответить кратко и ясно, не прибегая к математическим выкладкам.

Отвечая на второй вопрос необходимо нарисовать кинематическую схему в соответствии с составом привода, расшиврованного в табл.№ 1. Затем, воспользовавшись технической литературой, указанной в конце данной работы, опредилить К.П.Д каждого узла, затем мощность с предлагаемой частотой вращения. Далее, необходимо опредилить общее передаточное число, передаточное число редуктора и цепной передачи. И как итог всего расчета окончательно выбрать тип двигателя.

Исходные данные для решения третьей задачи приведены в табл.№ 2. Расс читав длину шпонки и согласовав её с длинной стандартного ряда, определяют длину ступицы колеса. Если длина ступицы больше 1,5 d (где d-диаметр вала), то шпоночные соединения заменяют шлицевыми.

Для решения четвертой задачи необходимо воспользоваться данными табл.№3

 

Задания

На комплексные контрольные работы

по предмету « Детали машин» для студентов по специальности № 5.09021402

№ Задание Вид задания

1 Варианты теоритечских вопросов

 

2 Кинематический расчет привода и выбор

электродвигателя Табл. № 1

 

3Определение размеров призматической

шпонки Табл. № 2

 

4Определение геометрических параметров

зубчатой передачи Табл. № 3

 

5 Справочные материалы Табл. № 4

 

Варианты теоретических вопросов

 

1. Что называется пределом выносливости? Нарисуйте кривую предела выносливости.

2. Что влияет на предел выносливости и какими коэффициентами учитывается?

3. Напишите формулу коэффициента запаса прочности при статических переменных напряжениях

4. Назовите два вида расчета. Что при помощи каждого вида определяется?

5. Напишите посадку с натягом. Покажите её графически.

6. Назовите материалы резьбовых соединений и расшифруйте класс прочности болта: 4,6.

7. Укажите рекомендации по конструированию шпоночных соединений.

8. Назовите и обозначте основные и дополнительные характеристики необходимые для выполнения проектного расчета любой передачи.

9. Напиште чему равняется К.П.Д и передаточное число многоступенчатой передачи, если известны параметры каждой ступени

10. Через какие параметры определяются передаточное число.

11. Назовите два процеса нарезания зубьев. Нарисуйте коррегированный и некорегированый зуб.

12. Назовите минимальное число зубьев, при котором не возникает подрезание зубьев. Для чего применяют коррегирование?

13. Назовите силы в зацеплении цилиндрических прямозубныхпередач. Напишите их формулы и расшифруйте каждый символ.

14. Назовите силы в зацеплении косозубых передач. Нарисуйте их и дайте их обозначение.

15. Что определяют при проверочном и проектировочном расчете зубчатых передач? Чему равен угол наклона зуба в косозубых и шевронных передачах?

16. Какие применяют материалы в передачах винт-гайка? Какие виды расчета применяют в винтовой передаче?

17. Почему проводят тепловой расчет для червячной передачи? Марки сталей для червяка?

18. Для чего применют редуктора и мультипликаторы? Расшифруйте редуктор Ц2-200-8.

19. Чем обуславливаются ограничение минимального чила зубьев малой звёздочки и максимальное число большой звёздочки у цепной передачи? Напишите их значение.

20. Напишите формулу проектировочного расчета валов и расшифруйте её

21. Что называется валом, осью, цапфой, шейкой? Для чего делают плавный переход между ступенями вала?

22. Какие виды расчета проводятся для подшипника скольжения? Достоинство подшипников скольжения.

23. Как определить диаметр по маркеровке подшипника?

24. Сколько классов точности подшипников? Какой цифрой обозначается максимальный класс максимальный и минимальный класс точности? Где он ставится при маркировке подшипника?

25. Для какихподшипников проводят расчет подшипников на долговечность и статическую грузоподьмность?

26. Когда применяют шариковый радиальный сферический подшипник и роликовый радиальный с игольчатыми роликами?

27. Для чего применяют муфты? Какие бывают погрешности монтажа валов?

28. Как подбирается муфта? Особености муфты МУВП.

29. Почему при огибании шкивов равных диаметров напряжение в клиновом ремне значительно больше, чем в плоском?

30. Для чего у некоторых шкивов плоскоременных передач обод делают выпуклым?

 

Методические указания

Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя.

Задание 1:

Тяговое усилие Fт=8,55 кН, скорость ленты транспортёра Vл=1,3 м/с , диаметр барабана Dб=400 мм.

Состав привода задан в таблице № 1

Решение:

1) В соответствии с заданным составом привода выполним эскиз привода

 

 

2) Определяем мощность на валу барабана

Nб = Fт *Vл =8,55*1,3=11,1 кВт

3) В соответствии с кинематической схемой определим К.П.Д передачи. Общий К.П.Д ȵобщ. равен

ȵобщ=ȵм*ȵпод*ȵзп*ȵцп (1)

Где :

ȵм– К.П.Д , муфты;

ȵпод- К.П.Д , подшипников (трех пар) ȵпод = 0,99[n.1c5]

ȵзп- К.П.Д , зубчатой передачи с цилиндрическими колесами. ȵзп =0,98[n.1c5]

ȵцп- К.П.Д цепной передачи. ȵцп=0,92[n.1c5]

Подставляя полученные значения в формулу ( I ) , получим :

ȵобщ = 0,98*0,99ᶟ*0,98,092=0,804

3) Требуемая мощность электродвигателя:

Nт = = = 13,7 кВт

4) Определим угловую скорость ῳб барабана

б = = =6,5 рад/c

 

 

5) Частота вращения барабана

 

ȵб= = = 62 об/мин

6) В соответствии с таблицей 6, выбираем предварительно электродвигатель мощностью N дв = 1,5 кВт и частотой вращения ȵ=1000 об/мин. Его действительная частота вращения будет ȵдв*ф = 975 об/мин, а угловая скорость

= = 101,6 рад/с

7) Общее передаточное отношение равно

ɥ общ= = = 15,65

8) Так как передаточное число цилиндрического редуктора стандартизировано, а цепной передачи нет, то в соответствии с ГОСТ принимаем ɥ = 5, тогда передаточное число для цепной передачи равно

ɥ цп = = =3,14

Рекомендуемый диапазон для цепной передачи находиться в пределах ɥ цп = 3,14 примерно

 

Задание 3:

 

Подобрать размеры шпонки. Диаметр вала d = 45мм. Соединение передает момент Т = 189,5 Нм при спокойной нагрузке и неподвижном соединении.

 

Решение :

 

По таблице 5 для диаметра d = 45мм принимаем размеры сечения шпонки b = 14мм, h = 9 мм, глубина паза вала t₁ = 5,5мм, для стакльной ступицы при спокойной нагрузке принимаем [б]ст = 150 Н/ . Расчетная длина шпонки определяется по формуле:

Lр = [n.1c. 76]

 

Lр = =17,33 мм

 

Длинна шпонки

L = Lр + b = 17,33 + 14 = 31,33 мм

В соответствии с рекомендуемыми табл. 5 принимаем длину шпонки L = 32 мм, а длинна ступени колеса Lст равна

L ст = L + 10 = 32 +10 = 42 мм

Полученное значение Lст = 42 допустимо, так как оно не превышает 1,5 d т.е 1,5 * 45 = 67,5 мм.

 

Задание 4:

Расчет геометрических параметров зубчатых передач. Высота зуба h = 27 мм, число зубьев шестерни Z₁ = 30, число зубьев колеса Z₂ = 50

 

Решение :

Зная, что высота выражается формулой

h = 2,25 m [n.3 табл. 3.3]

найдем модуль

m = = = 12 мм

полученное значение соответствует стандарту [ n.1 табл. 8.1]

Зная значения модуля m = 12, определим [n.3 табл. 3.3] параметры шестерни колеса :

 

Делительный диаметр

d₁ = m * z₁ = 12*30 = 360 мм

d₂ = m * z₂ = 12*50 = 600 мм

Диаметр вершин зубьев

da₁ = m (z₁ + 2) = 12 (30 + 2) = 384 мм

da₂ = m (z₂ + 2) =12 (50 + 2) = 624 мм

Диаметр впадин

df₁ = m (z₁ - 2,5) = 12 ( 30 – 2,5 ) =330 мм

df₂ = m (z₂ - 2,5) = 12 ( 50 – 2,5 ) = 570 мм

Окружной шаг

p = * m = 3,14 * 12 = 37,68 мм

Межцентровое расстояние

a = m = 12 = 480 мм

 

 

Критерии оценки знаний студентов.

Ответ на 1 задание – 5 балов

2 задание – 5 балов

3 задание – 5 балов

4 задание – 5 балов

Сумма балов 20 … 17 – оценка «5»

16 … 14 – оценка «4»

12 … 10 – оценка «3»

меньше 9 оценка «2»

 

 

Исходные данные для кинематического расчета привода и выбора электродвигателя ( задание № 2 )

Таблица 1

Параметры	Варианты заданий
Цилиндрический редуктор	Конический редуктор	Червячный редуктор
Тяговое усилие лент транспортёра, FT,кН	4,0	4,7	5,3	6,0	6,6	7,0	5,0	7,8	8,5	9,0	7,0	6,0	8,0	7,5	9,0	9,5	10,0	10,5	11,0	11,5	4,3	1,5	4,6	1,4	1,7	1,8	2,0	2,2	4,5	1,3
Скорость ленты, Vл, м/с	1,5	2,0	2,4	1,8	2,0	1,4	2,6	1,8	1,8	1,2	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,3	0,437	0,75	1,2	1,75	1,6	2,25	0,3	0,375	0,6
Диаметр барабана Dб, мм