Расчет привода технической системы. Вариант № 4, задание № 5

Содержание

Задание ........................................................................................................ 2

Введение ........................................................................................................ 3

Расчетная часть: ........................................................................................................ 4

I. Кинематический расчет привода ........................................................................................................ –

II. Расчет прямозубой цилиндрической закрытой передачи .......................................................................................................... 7

III. Расчет открытой цепной передачи .......................................................................................................... 11

IV. Расчет шпоночных соединений деталей с валом передач .......................................................................................................... 16

V. Расчет втулочно-пальцевой муфты .......................................................................................................... 18

Список используемой литературы ...................................................................................................... 22

Задание

Спроектировать и рассчитать привод технической системы: выполнить силовой расчет привода, выполнить расчет двух передаточных механизмов привода, подобрать по ГОСТу и проверить на прочность муфту соединяющую вал двигателя с передаточным механизмом.

          Выполнить три листа чертежей формата А2:

          1 лист – схема привода и спецификация;

          2 лист – деталь первого передаточного механизма в двух проекциях;

          3 лист – деталь второго передаточного механизма в двух проекциях.

Задание – 5

Вариант – 4

Дано:

Р₃ = 6 кВт. – Мощность на ведомой звездочке цепной передачи;

ω₃ = 2,8π рад/с = 8,79 рад/с – Угловая скорость вращения ведомой звездочки цепной передачи.

Втулочно-пальцевая муфта с призматической шпонкой

1.  Прямозубая цилиндрическая закрытая передача;

2.  Цепная открытая передача.

Введение

          Данный привод состоит из двигателя, втулочно-пальцевой муфты, ведущего вала, прямозубой цилиндрической закрытой передачи, промежуточного вала, цепной открытой передачи, ведомого вала, подшипников качения и барабана (ленточный конвейер).

          Двигатель необходим для преобразования электрической энергии в механическую.

Муфта – служит для соединения и передачи вращающего момента от вала двигателя на ведущий вал привода.

          Валы – передают вращающие моменты и подвергаются либо только кручению (валы электродвигателей), либо совместному действию изгиба и кручения (участки валов под деталями передач):

·  ведущий вал передает вращающий момент от двигателя, через втулочно-пальцевую муфту, на шестерню прямозубой цилиндрической закрытой передачи;

·  промежуточный вал – от ведомого колеса прямозубой цилиндрической закрытой передачи на ведущую звездочку цепной открытой передачи;

·  ведомый вал – от ведомой звездочки цепной открытой передачи на барабан.

          Прямозубая цилиндрическая закрытая передача нужна для снижения кол-ва оборотов от двигателя к ведущей звездочке цепной открытой передачи.

          Цепная открытая передача – служит для передачи вращательного момента на расстояние и снижения кол-ва оборотов от ведущей- к ведомой звездочке цепной открытой передачи.

          Подшипники качения обеспечивают легкость вращения валов в местах крепления, уменьшая тем самым трение валов о корпус редуктора.

Расчетная часть

I. Кинематический расчет привода

1) Требуемая мощность электродвигателя.

,

где η_общ – общий кпд привода.

,

где  η₁ – кпд прямозубой цилиндрической закрытой передачи;

  η₂ – кпд цепной открытой передачи;

  η₃ – кпд двух подшипников качения.

η₁ = 0,96…0,98, принимаем η₁ =0,97;

η₂ = 0,9…0,93, принимаем η₁ =0,92;

η₃ = 0,99…0,995, принимаем η₁ =0,993. [1, т.5.4]

 кВт.

2) По требуемой мощности подбираем электродвигатель по ГОСТу. [1, т.5.1, 5.3]

Тип электродвигателя – 4А 132М6;

Р_дв = 7,5 кВт – мощность электродвигателя;

n_дв = 1000 об/мин – число оборотов электродвигателя;

S = 3,2 % - скольжение;

d = 38 мм – диаметр вала электродвигателя.

3) Мощность на каждом валу привода.

На ведущем валу прямозубой цилиндрической закрытой передачи:

 кВт.

На ведущем валу цепной открытой передачи:

 кВт.

На ведомом валу цепной открытой передачи:

 кВт.

4) Передаточные числа приводам.

Общее передаточное отношение:

,

где ω₁ – угловая скорость прямозубой цилиндрической закрытой передачи.

,

где n₁ – число оборотов ведущего вала прямой цилиндрической закрытой передачи.

 об/мин

 рад/с

Разбиваем  общее передаточное отношение по ступеням привода:

,

где U₁ – передаточное число прямозубой цилиндрической закрытой передачи;

 U₁ – передаточное число цепной открытой передачи.

;

5) Угловая частота вращения и число оборотов для каждого вала привода.

Для ведущего вала прямозубой цилиндрической закрытой передачи:

 рад/с

 об/мин

Для ведущего вала цепной открытой передачи:

 рад/с

 об/мин

Для ведомого вала цепной открытой передачи:

 рад/с

 об/мин

6) Вращающие моменты на каждом валу привода.

Для ведущего вала прямозубой цилиндрической закрытой передачи:

.

Для ведущего вала цепной открытой передачи:

.

Для ведомого вала цепной открытой передачи:

.

II. Расчет прямозубой цилиндрической закрытой передачи

Исходные данные для расчета зубчатой цилиндрической передачи редуктора выбираем из кинематического расчета привода.

Мощность на валу шестерни ....................................... Р₁=7,5 кВт

Угловая частота вращения ........................................... ω₁=101,3 с^-1

Число оборотов шестерни ............................................ n₁=968 об/мин

Вращающий момент вала шестерни ........................... Т₁=74 Н·м