Введение
Создание машин, отвечающих требованиям народного хозяйства, должно предусматривать их наибольший эффект и высокие тактико-технические и эксплуатационные показатели.
Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, технологичность, ремонтопригодность, минимальные габариты и масса, удобство эксплуатации, экономичность, техническая эстетика. Все эти требования учитывают в процессе проектирования и конструирования.
Проектирование – это разработка общей конструкции изделия.
Конструирование – это детальная дальнейшая разработка всех вопросов, связанных с воплощением принципиальной схемы в реальную конструкцию.
Проект – это техническая документация, полученная в результате проектирования и конструктирования.
Курсовой проект по деталям машин является первой конструкторской работы студента, выполненной на основе знаний общеобразовательных, общетехнических и общеспециальных дисциплин. Здесь есть все: и анализ назначения, и условия работы проектируемых деталей; и наиболее рациональные конструктивные решения с учетом технологических, монтажных, эксплуатационных и экономических требований; и кинематические расчеты; и определение сил, действующих на детали и узлы; расчеты конструкций на прочность; выбор материалов; процесс сборки и разборки конструкций и многое другое.
Таким образом, достигаются основные цели данного проекта:
Овладеть техникой разработки конструкторских документов на различных стадиях проектирования;
получить навыки самостоятельного решения инженерно-технических задач и умения анализировать полученные результаты;
научиться работать со стандартными, различной инженерной, учебной и справочной литературой (каталогами, атласами, классификаторами ЕСКД)
В результате приобретенные навыки и опыт проектирования машин и механизмов общего назначения станут базой для выполнения курсовых проектов по специальным дисциплинам и дипломного проекта.
1 Общая часть
1.1 Разработка кинематической схемы агрегата, его назначение, принцип действия.
1 - двигатель
2 - передача поликлиновым ремнем;
3 – цилиндрический редуктор;
4 – упругая втулочно-пальцевая муфта;
5 – галтовочный барабан;
I, II, III, IV – валы, соответственно – двигатель быстроходный и тихоходный редуктора рабочей машины.
Рисунок 1-Кинематическая схема
Принцип действия:
От электродвигателя через вал вращение передается на открытую передачу поликлиновым ремнем, а от нее через вал на закрытый цилиндрический редуктор одноступенчатый.
От него через вал на упругую втулочно-пальцевую муфту, от которой движение передается на галтовочный барабан.
1.2 Условия эксплуатации
Срок службы приводного устройства
Определяем ресурс привода Lh, ч:
Lh = 365LrtcLc, (1) где Lr – срок службы привода, лет;
tc – продолжительность смены, ч;
Lc- число смен
Lh= 365· 5 8 ·2 = 29200 ч
Принимаем время простоя машинного агрегата 15 % ресурса. Тогда:
Lh = 29200 · 0,85 = 24820 ч
Рабочий ресурс привода принимаем, Lh = 25· 103 ч
Таблица 1 – Эксплуатационные характеристики машинного агрегата
Место установки |
Lr, лет |
Lc, число смен |
tc,ч |
Lh, ч |
Характер нагрузки |
Режим работы |
Механический |
4 |
2 |
8 |
25· 103 |
реверсивный |
спокойная |
2 Расчётная часть
2.1 Выбор двигателя. Кинематический расчет привода
Определяем требуемую мощность рабочей машины Ррм, кВт:
Ррм = F ∙v, (2)
где F – тяговая сила, кН;
V- линейная скорость, м/с
Ррм = 0.9·3 = 2.7 кВт,
Определяем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода.
η = ηзп ∙ ηоп ∙ ηм ∙ η²пк ∙ ηпс, (3)
где ηзп – коэффициент полезного действия закрытой передачи, ηзп = 0,96;
ηоп – коэффициент полезного действия открытой передачи , ηоп = 0,96;
ηм - коэффициент полезного действия муфты, ηм = 0,98 ;
ηпк – коэффициент полезного действия подшипников качения, η = 0,99;
ηпс - коэффициент полезного действия подшипников скольжения, ηпс = 0,98
η = 0,96 ∙ 0,96 ∙ 0,98 ∙ 0,992 ∙ 0,98 = 0,867
Определяем требуемую мощность двигателя Рдв ,кВт
Рдв=Ррм/η, (4) где Ррм – мощность рабочей машины, кВт;
η – коэффициент полезного действия привода
Рдв=2.7 / 0,867=3.11кВт
Определяем номинальную мощность двигателя Рном, кВт:
Условие Рном ≥Рдв, то Рном =4 кВт
Выбираем двигатель серии 4А с номинальной мощностью Рном=4кВт
Таблица 2 – Характеристика двигателя
Тип двигателя |
Номинальная мощность |
Частота вращения, об/мин |
|
синхронная |
При номинальном режиме nном |
||
4АМ100S2У3 |
4 |
750 |
720 |
4AM112MB6У3 |
4 |
1000 |
950 |
4АМ100L4У3 |
4 |
1500 |
1430 |
4АМ100S2У3 |
4 |
3000 |
2880 |
Определяем частоту вращения приводного вала рабочей машины, nном, об/мин. Для ленточных конверторов, грузоподъемных и прочих машин:
υ =, (5)
отсюда:
nрм =, (6)
где v- скорость тягового органа, м/с;
D – диаметр барабана, мм
nрм = = 63,69 об/мин
Определяем передаточное число привода для всех приемлемых вариантов типа двигателей при заданной номинальной мощности Рном, кВт:
u1=, (7)
u1= = 11,30
u2=,
u2 = =14,91
u3=,
u3 = = 22,45
u4=,
u4 = = 45,21
Оставляем передаточное число редуктора uзп постоянным, изменяя передаточное число открытой передачи:
uon1=, (8)
uon1= =2,825
uon2=,
uon2 = = 3,727,
uon3 =,
uon3 == 5,612,
uon4 =,
uon4 = = 11,3
Оставляем передаточное число открытой передачи uonпостоянным, изменяя передаточное число открытой передачи, uзn:
uзn1= , (9)
uзn1 = = 4,
uзn2 =,
uзn2= = 5,28,
uзn3=,
uзn3= =7,96
uзn4 =,
uзn4 = = 16,03
Таблица 3 – Передаточные числа
Передаточные числа |
варианты |
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
Привода, u |
11,30 |
14,91 |
22,45 |
45,21 |
Зубчатой передачи, uon |
2,82 |
3,72 |
5,61 |
11,30 |
Червячного редуктора, uзn |
4 |
4 |
4 |
4 |
К2 = ,
К2 = = 1,14,
К3 = ,
К3 = = 1,22,
Тогда при uзn1 =4
uзn2 = uзn1∙ К2
uзn2 =4 ·1,14 = 4,56
uзn3 = uзn2 ∙ К3
uзn3 =5,28· 1,22 = 6,44
uоn2 = uоn1∙ К2
uоn2 =2,82 ·1,14 = 3,21
uоn3 = uоn2 ∙К3
uоn3 =3,72· 1,22 = 4,53
Из рассмотренных четырёх вариантов предпочтительнее первый вариант
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.