Расчет привода технической системы и открытой зубчатой передачи

Страницы работы

26 страниц (Word-файл)

Содержание работы

 

БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ, ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ

ФАКУЛЬТЕТ МЕХАНИЧЕСКИЙ

КАФЕДРА ПСМ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине

Технические средства автоматики и управления

Расчет привода технической системы

                                                                                              Выполнил ст. гр. УИТ-31

                                                                                                       Принял преподаватель

                                                                                                       Козлова С.Н._______

                                                                                                      “_____” _________2003

 


2003

СОДЕРЖАНИЕ

Техническое задание                                                                                                                 3 

1 Расчет привода                                                                                                                                                                                                              4

2 Расчёт кулачковой муфты                                                                                                                                                                                        7

3 Расчёт цилиндрической зубчатой передачи                             9                                                 

4 Конструктивные размеры зубчатого колеса. Шлицевое соединение зубчатого

колеса с валом                                                                              13

5 Расчёт ведущего вала                                                                                                                                                                                                15

5.1 Расчет конструктивных размеров червячного колеса        15

5.2 Расчет ведущего вала зубчатой передачи                            17

5.3 Расчет соединения червячного колеса с валом                   24

5.4 Расчет соединения зубчатого колеса с валом                     24

Список использованной литературы                                                                                                                                                                         26

Изм

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Лит.

Листов

Лист

Пров.

У

26

2

Т. контр.

БИТТУ УИТ-31

Н. контр.

Утв.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Задание (№70): рассчитать привод и открытую зубчатую передачу.

Исходные данные: P4=10 кВт, ω4=0.7π 1/с. Муфта кулачковая, шлицевое соединение колеса с валом.

Схема: 

                                                                                         P4, T4, ω4, n4

 


      звездочки конвейера

 


                                                                            P3, T3, ω3, n3               зубчатая передача

P2, T2, ω2, n2                                                                                                                               червячный редуктор

                                                          ременная передача

                                                                                                         электродвигатель

                                   P1, T1, ω1, n1

1 РАСЧЕТ ПРИВОДА

            1.1.1 Определение требуемой мощность электродвигателя

PТР= PВЫХобщ=P4общ, где ηобщПР∙ηЧЗ∙ηЗ∙η4ПОД  (1)

Обозначения:  PТР-требуемая мощность электродвигателя; PВЫХ=P4-мощность на выходе привода; ηобщ-КПД общий; ηПР-КПД плоскоременной передачи; ηЧЗ-КПД червячной закрытой передачи; ηЗ-КПД зубчатой цилиндрической передачи; ηПОД-КПД одной пары подшипников.     

Определим данные: ηПР= 0.94 – 0.97 [1, т. 5.4]; ηЧЗ= 0.7 – 0.75 (при Z=2) [1, т. 5.4]; ηЗ= 0.93 – 0.95 [1, т. 5.4]; ηПОД= 0.99 – 0.995 [1, т. 5.4].

Таким образом общий КПД составит (берем средний КПД от каждой передачи):

ηобщ=0.96∙0.725∙0.94∙0.9932=0.636.

Подставим значение ηобщ в (1) и получим:

PТР=10 кВт/0.636=15.72 кВт.

Главное условие в выборе двигателя PДВ≥PТР

Обозначения: РДВ-мощность двигателя.

Подберем двигатель по ГОСТ, согласно этому условию:

Марка электродвигателя                                4А160М4 [1, т. 5.1]; 

Мощность электродвигателя                         PДВ=18.5 кВт [1, т. 5.1];

Число оборотов электродвигателя                nДВ=1500 1/мин [1, т. 5.1];

Диаметр вала электродвигателя                   dДВ=48 мм [2, т.п. 2];

Скольжение вала электродвигателя             S=2.2% [1, т. 5.1].

            1.1.2 Определение мощности на валу двигателя

Мощность на валу двигателя примем равной мощности двигателя , т.е.

P1=PДВ=18.5 кВт.

Обозначения: Р1-мощность на валу двигателя; РДВ-мощность двигателя.

Определим число оборотов вала электродвигателя с учетом скольжения.

n1=nДВ∙(1-S)=1500∙(1-0.022)=1467 1/мин.

Обозначения: n1-число оборотов вала электродвигателя; S-скольжение вала электродвигателя; nДВ-число оборотов электродвигателя.

            1.1.3 Расчет мощности на каждом валу привода

P1=18.5 кВт;

Р21∙ηПР∙η2ПОД=18.5∙0.95∙0.9932=17.3 кВт;

Р32∙ηЧЗ∙ηПОД=17.3∙0.725∙0.993=12.5 кВт;

Р43∙ηЗ∙ηПОД=12.5∙0.994∙0.993=11.7 кВт,

Обозначения: Р1-мощность на валу двигателя; Р2-мощность на валу червяка; Р3-мощность на валу червячного колеса; P4-мощность на валу ведомого колеса зубчатой передачи; ηобщ-КПД общий; ηПР-КПД плоскоременной передачи; ηЧЗ-КПД червячной закрытой передачи; ηЗ-КПД зубчатой цилиндрической передачи; ηПОД-КПД одной пары подшипников.    

            1.1.4 Нахождение передаточных чисел привода

Найдем общее передаточное отношение:

ω1=πn1/30= π∙1467/30=153.71 1/с

UОБЩ14=153.7/2.2=69.89.

Обозначения: ω1-угловая скорость вала двигателя; n1-число оборотов вала двигателя; ω4-угловая скорость ведомого вала зубчатой передачи.

            1.1.5 Разбивка общего передаточного отношения по ступеням привода

Общее передаточное отношение можно расписать как UОБЩ=UПР∙UЧЗ∙UЗ.

Обозначения: UОБЩ-общее передаточное отношение; UПР-передаточное отношение плоскоременной передачи; UЧЗ-передаточное отношение червячной закрытой передачи; UЗ-передаточное отношение зубчатой передачи.

Определим пределы передаточных отношений:

UПР=2…4 (максимум 10) [1, т. 5.5];

UЗ=4…6 (максимум 20) [1, т. 5.5];

UЧЗ=8; 9; 10 ; 11.2; 12.5; 14; 16; 20; 22.4; 25 [1, т. 12.4].

Примем UЧЗ=8, UЗ=4, UПР=2.18, т.о. UОБЩ=69.76.

            1.1.6 Определение угловой скорости и числа оборотов каждого вала привода

Было получено [из п. 1.1.4]: ω1=153.7 1/с, n1=1467 1/мин, тогда:

ω2= ω1/UПР=153.7/2.18=73.2 1/с;

n2=n1/UПР=1467/2.18=699 1/мин;

ω3= ω2/UЧЗ=73.2/8=9.2 1/с;

n3=n2/UЧЗ=699/8=84 1/мин;

ω4= ω3/UЗ=9.2/4=2.4 1/с;

n4=n3/UЗ=84/4=21 1/мин.

Похожие материалы

Информация о работе