пм

Задание на курсовой проект по деталям машин
Шифр КП.15.Д1.4.2.07.00.00.00.ПЗ.
Студенту :
факультет
Спроектировать привод цепного конвейера
кинематическая схема
график нагрузки
Исходные данные
1. Окружное усилие на звездочке – Ft , кН
4,4
2. Скорость цепи конвейера – V , м/с
1,1
3. Шаг цепи по ГОСТ 588-81 – P , мм
160
4. Число зубьев ведущей звездочки – Z
8
5. Высота установки ведущего вала – H , мм
500
6. Установочный размер ИМ – L , мм
450
Разработать
1.
Сборочный чертеж редуктора
2.
Сборочный чертеж привода
(срок исполнения)
3.
Рабочие чертежи деталей
(срок исполнения)
Проект предоставить к защите
Задание получил разработчик
(подпись)
Руководитель разработки
(подпись)
1.ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА
Определение недостающих геометрических размеров исполнительного
механизма
На этапе предварительного расчета определяются недостающие
размеры (не указанные в исходных данных), необходимые для выполнения
чертежа вала ИМ.
В нашем случае ИМ – вал цепного конвейера, то на данном этапе
ограничиваются расчётом диаметра делительной окружности приводной
звёздочки:
DЗ 
Р
,
sin(180/z)
где DЗ – диаметр делительной окружности, мм; Р – шаг тяговой цепи, мм;
Z – число зубьев звёздочки.
D3 
160
= 418,1 мм.
sin( 180 / 8)
Определение потребной мощности и выбор электродвигателя
Номинальный момент по валу ИМ.
T
2 Ft  D3
2000
где Ft – окружное усилие на рабочем элементе Им, кН;
D – диаметр барабана (DБ ) или звёздочки (DЗ ), мм.
T  2 Ft 
D
418,1
 8,8 
 1,839 кН.м.
2000
2000
Расчет эквивалентного вращающего момента.
Согласно приведенному графику нагрузки.
  Ti  2 t1
TE  T     
  T  t 
1/ 2

2
2
Угловая скорость вращения вала ИМ.


 1,839 1.7   0.003  1  0.5  0.5  0.5
2000  V 2000  1,1

 5.26 рад/с.
D
418,1
Расчет КПД. Согласно кинематической схеме.
 0   цил 2   ПП 4  М 2  0,98 2  0,994  0,98 2  0,886 .
2
1/ 2
 1,464
Расчетная мощность электродвигателя.
PР 
TE  
0

Частота вращения вала ИМ.
n ИМ 
30  


1,464  5.26
 8,69 кВт.
0.886
30  5.26

 50,23 об/мин.
Возможный диапазон общего передаточного числа кинематической
схемы привода. (твердость зубьев NRC<<56).
U O max  6.3  5  31.5 ,
U O min  4.0  2,5  10.0
Возможный диапазон асинхронной частоты вращения вала
электродвигателя.
nЭ max  nИМ  U O max  50,23  31.5  1582,24 об/мин,
nЭ min  nИМ  U O min  50,23  10  502,3 об/мин.
В соответствии с расчетной мощностью и полученным диапазоном
скоростей, а также рекомендацией, выбираем два электродвигателя:
АИР160M8
АИР160S6
Ртаб1=11,0 кВт
Ртаб2=11,0 кВт
nтаб1=730 об/мин,
nтаб2=975 об/мин.
Определение передаточного числа привода и его разбивка по ступеням
передач.
ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ
Определяем общее передаточное число привода
𝑈𝑂 =
𝑛таб
730
=
= 14,53
𝑛им 50,23
Проверку выбранного электродвигателя на перегрузку производим по
условию:
Ртаб  0,13
Tmax  nтаб
,
n  U O  hO
где Tmax = 1,7T (см. график нагрузки);
T = 1,839; Tmax = 1,7.1,839 = 3,13 кНм;
Тогда
3,13∗730
𝑃таб ≥ 0,13 ∗
2,2∗14,53∗0,886
= 10,49 кВт.
а т. к. Ртаб = 11 кВт, то условие выполняется, т. е. двигатель не будет
перегружен.
ВТОРОЙ ВАРИАНТ
Определяем общее передаточное число привода
𝑈𝑂 =
𝑛таб
975
=
= 19,41
𝑛им 50,23
Проверка выбранного электродвигателя на перегрузку:
3,13∗975
𝑃таб ≥ 0,13 ∗
= 11,54 кВт.
2,0∗19,41∗0,886
а т. к. Ртаб = 11 кВт, то условие не выполняется, т. е. двигатель будет
перегружен.
Дальнейший расчет ведем для первого варианта: АИР160M8
Проведем разбивку по передаточным числам.
Если открытой передачи в приводе нет, то U p = U 0
𝑈𝑃 = 𝑈0 = 17.92
Uт = 0,95 ∗ √𝑈𝑝 = 0.95 ∗ √14,53 = 3,62
𝑈б =
𝑈𝑝 14,53
=
= 4.01
𝑈т
3,62
Ближайшие значения передаточных чисел 4.0 и 3.55.
Проверяем точность разбивки передаточных чисел:
U 
∆𝑈 = |
U 0  U1  U 2  U 3
 0.04 .
UO
14.53 − 3.55 ∗ 4.0
| = 0.02
14.53
Согласно рекомендаций, окончательно принимаем:
Uб=4,0; Uт=3,55 двигатель АИР160M8/730. Ртаб = 11,0 кВт, nтаб = 730 об/мин.
Зарисовываем эскиз выбранного электродвигателя с указанием его
основных характеристик.
b1
14
L30
667
h31
430
d30
358
h
160
d1
48
d10
15
L1
110
L10
210
L31
108
b10
254
h10
18
h1
9
Составление таблицы исходных данных
Пронумеровав валы по порядку, начиная с вала, который связан с
валом электродвигателя через муфту, производим расчёт кинематических и
силовых характеристик для каждого вала. Результаты расчётов сводим в
таблицу. При расчёте мощности на каждом валу будем учитывать потери
(КПД) на участке кинематической цепи от электродвигателя до
рассматриваемого вала и от предыдущего вала до рассматриваемого вала.
При расчете Р1 за мощность электродвигателя принимается расчетная
(Ррн), полученная по формуле:
Р рн 
Т  н
О
.
После составления таблицы исходных данных производится проверка
правильности расчетов. Должны выполняться следующие два примерных
равенства:
n 4  n им ,
Т4  Т .
В левой части равенства стоят данные последней строки таблицы, а
справа – соответствующие им характеристики исполнительного механизма.
𝑃рн =
№
вала
ni , об/мин
1
𝑛1 = 𝑛таб = 730
2
𝑛2 =
3
4
1,839∙5,26
0,886
= 10,92 кВт.
Pi , кВт
𝑝1 = 𝑝𝑝𝐻 ∙ ηпп ∙ ηм =
= 10,92 ∙ 0,99 ∙ 0,98 = 10,59
𝑛1 730
=
𝑈1
4
= 182,5
𝑝2 = 𝑝1 ∙ ηз ∙ ηпп =
= 10,59 ∙ 0,98 ∙ 0,99 = 10,27
𝑛2 182,5
=
𝑈2
3,55
= 51,4
𝑝3 = 𝑝2 ∙ ηз ∙ ηпп =
= 10,27 ∙ 0,98 ∙ 0,99 = 9,97
𝑛3 =
Ti , Н·м
𝑇1 = 9550
𝑝1
10,59
= 9550
𝑛1
730
= 138,54
𝑇2 = 9550
𝑇3 = 9550
𝑝2
10,27
= 9550
𝑛2
182,5
= 537,42
𝑝3
9,97
= 9550
= 1852,4
𝑛3
51,4
𝑛4 = 𝑛3
𝑝4 = 𝑝3 ∙ ηм ∙ ηпп =
= 9,97 ∙ 0,99 ∙ 0,98 = 9,67
n4 = 51,4 об/мин;
Проверка:
nим = 50,23 об/мин;
𝑇4 = 9550
𝑝4
9,67
= 9550
𝑛4
51,4
= 1796,66
T4 = 1796,66 Н·м;
n 
Т 
n4  nим
n4
Т4 Т
Т4
T = 1839 Н·м.
 100% 
 100% 
51,4  50,23
51,4
1796,66  1839
1796,66
 100%  2,28%
 100%  2,34%
Расхождения в скоростях и моментах менее 2.5%, что допустимо (до 5%).