Курсовой проект по деталям машин. Записка_09.09. Содержание 4 Кинематический и силовой расчет привода 7

• Название: Содержание 4 Кинематический и силовой расчет привода 7
• Анкор: Курсовой проект по деталям машин
• Дата: 23.10.2022
• Размер: 2.94 Mb.
• Имя файла: Записка_09.09.doc
• Тип: Документы; #749836
• страница: 8 из 18

6.4. Ориентировочная оценка КПД редуктора

Для одноступенчатого редуктора [6, стр. 185]:

_ред = _пер = 1-_з-(_n+_r).

_з = 2,3·f·

Коэффициент, учитывающий потери в зацеплении; по данной зависимости определяется при x₁ = x₂ = 0.

f = (0,06…0,1) (коэффициент трения в зубчатом зацеплении).

Принимаем f = 0,06.

_з = 2,3·0,06·(1/18+1/90)= 0,013.

_n – коэффициент, учитывающий потери в подшипниках.

_r – коэффициент, учитывающий потери на разбрызгивание и перемещение масла (гидравлические потери).

(_n+_r) = 0,15…0,03.

Так как передача имеет невысокую окружную скорость (V = 1,78 м/с), принимаем (_n+_r) = 0,03.

_ред = 1-0,013-0,03 = 0,96.

Теоретическое определение потерь крайне затруднено, поэтому на практике КПД редукторов определяют на натуральных объектах, пользуясь специальными испытательными установками.

6.5. Определение усилий, действующих в зацеплении

Составляющие (называемые усилиями в зацеплении зубчатых колес) равнодействующей F_n нормального (к профилю зубьев при их зацеплении в полюсе) взаимного давления зубьев друг на друга определяют по следующим формулам [6, стр. 186]:

- окружные усилия ;

- осевые ;

- радиальные ,

7. Расчет ременной передачи

Исходные данные: частота вращения малого шкива мощность на малом шкиве передаточное число ; характер нагрузки – легкие толчки, реверсивная, угол наклона линии центров передачи к горизонту – 0.

Выбор типа ремня [6,7]:

По профилю поперечного сечения принимаем клиновой ремень. Это обусловлено тем, что плоскоременные передачи требуют более высокого, чем остальные виды передач, значения усилия первоначального натяжения ремня F₀, необходимого для работы без буксования на шкивах, вследствие чего повышаются нагрузки на валы передачи и их подшипники. Помимо этого, из-за особенностей технологии изготовления значительная часть плоских ремней выпускается не бесконечными (замкнутыми), а в виде лент конечной длины  в рулонах. Поэтому при монтаже плоскоременной передачи концы ремня приходиться соединять друг с другом. Соединение концов ремня в той или иной степени повышает его жесткость и вес в зоне этого соединения, что ухудшает работу ремня на шкивах и значительно снижает его долговечность. Поликлиновые ремни до сих пор выпускают в ограниченном количестве.

Зубчатые ремни не принимаем. Это обусловлено тем, что в задании на курсовое проектирование не указано особых требований к точности вращения элементов привода.

По виду тягового слоя (корда) применяем кордошнуровый ремень. Это обусловлено тем, что он более гибкий и долговечный чем кордотканевый.

По виду сечения применяем узкий клиновой ремень. Это обусловлено тем, что ремни узкого сечения при одинаковых габаритах передачи позволяют передавать в 1,5…2,0 раза большие мощности, могут работать при более высоких скоростях движения и с большей частотой перегибов, чем ремни нормальных сечений.

Выбор размера сечения назначенного ранее типа ремня и наименьшее значение диаметра малого шкива передачи

Размер сечения выбираем по рекомендации [5,7] в зависимости от крутящего момента и частоты вращения на малом шкиве. Принимаем клиновой ремень типа SPВ (УВ).



Рисунок 7.1 - Сечение ремня

Размеры сечения: ; ; ; диапазон длин ремня ; (рис. 7.1).

Минимальный расчетный диаметр малого шкива определяется по ГОСТ 1284.3-80 в зависимости от типа сечения ремня. Для ремня сечения «SPВ (УВ)» имеем .

Если к габаритам передачи не предъявляют особых требований (т.е. проектируется передача с нестесненными габаритами), то для повышения тяговой способности и КПД передачи, а также долговечности её ремней, рекомендуется его назначать по следующему условию:



Диаметр малого шкива: (значение согласовано со стандартизованным (ГОСТ 20889-80-ГОСТ 20897-80) рядом диаметров).

Определяем расчетный диаметр большего шкива [6, стр. 203]:

.

Полученный диаметр шкива округляем до ближайшего стандартного значения. Принимаем [6, стр. 203] .

Определяем предварительно межосевое расстояние [6, стр. 204]:

Минимальное межосевое расстояние

.

Для увеличения долговечности ремня . Из конструкторских соображений принимаем

_{Выбор межосевого расстояние обоснован конструктивными соображениями. Такое расстояние позволит беспрепятственно разместить двигатель и редуктор, производить их обслуживание.}

Определяем расчетную длину ремня [6, стр. 204]:



Скорость ремня равна окружной скорости малого шкива и равна

.

Тогда

,

Принимаем [6, стр. 204] , что находится в рекомендуемом стандартном диапазоне для ремня типа «SPВ».

Уточняем межосевое расстояние передачи [6, стр. 205]

,

где ,

.

Тогда .

Определяем угол обхвата на малом шкиве [6, стр. 205]



В нашем случае . Следовательно, угол обхвата на малом шкиве имеет достаточную величину.

Допускаемая мощность, которую может передать один ремень в заданных условиях эксплуатации [6, стр. 205]:

,

где – номинальная мощность, которую передает ремень в определенных условиях ( , , , длина , нагрузка спокойная) [6, стр. 206]. – коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата на тяговую способность [6, стр. 207]. – коэффициент, учитывающий реальную длину ремня при [6, стр. 207]. поправка при [6, стр. 207]. – коэффициент, учитывающий режим работы [6, стр. 207]. Тогда



Необходимое количество ремней с учетом неравномерности нагрузки на ремни [6, стр. 208]:

,

где – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между одновременно работающими ремнями [6, стр. 208].

Откуда:

Принимаем , что не превышает . Следовательно, передача будет иметь допустимое число ремней.

Сила предварительного натяжения одного ремня [6, стр. 208]:



Нагрузка на валы передачи [6, стр. 208]:



Проверяем частоту пробегов ремней на шкивах [6, стр. 208]:



Размеры шкивов клиноременных передач регламентированы ГОСТ 20889-80 – 20897-80, размеры профиля канавок – ГОСТ 20898-80. Для построения чертежей ободьев шкивов воспользуемся программной средой «Компас 3D V-12» для выполнения построения получены необходимые данные, а именно: делительные диаметры и тип ремня.

Определим параметры ступиц шкивов. Исходными данными является диаметр валов. Проектный расчет валов выполняется по напряжениям кручения, т.е. при этом учитывают напряжения изгиба, концентрации напряжений и переменность напряжений во времени (циклы напряжений). Поэтому для компенсации приближенности этого метода расчета допускаемые напряжения на кручение применяют заниженными, так как передача тихоходная, принимаем значение .Проектный расчет ставит целью определить ориентировочно геометрические размеры каждой ступени вала: ее длину l и диаметр d [7, табл. 7.1, стр. 108].

Быстроходный вал:

Принимаем . По рекомендациям [5, стр. 21]: диаметр ступицы, принимаем , длина ступицы, принимаем

Электродвигателя вал:
По рекомендациям [5, стр. 21]: диаметр ступицы, принимаем , длину ступицы принимаем равно длине посадочного места ротора, принимаем