Кинематический расчет механического привода




Содержание

Аннотация.......................................................................................................... 4

Введение............................................................................................................ 5

1 Кинематический расчет механического привода..................................... 6

1.1 Исходные данные................................................................................... 6

1.2 Общие сведения о приводе (схема 1 (ЭД – ОП – ЗП – М – ЦК))........ 7

1.3 Выбор и проверка электродвигателя.................................................... 8

Список использованных источников.............................................................. 13

Приложение А (справочное) Варианты заданий на проектирование механических приводов........................................................................................... 14



 

Аннотация


 

Введение

В методических указаниях приведены также варианты кинематических схем приводов машин, которые могут быть использованы в качестве исходных данных к курсовым проектам (работам).

Данные методические указания должны способствовать ускорению разработки и оформления кинематических расчетов, а также их унификации.


 

Кинематический расчет механического привода

1.1 Исходные данные

Таблица 2.1 – Исходные данные для проекта (тип расчета – схема 1)

Вариант 7 ЭД - электродвигатель; ОП – открытая передача: зубчатая, цилиндрическая прямозубая; ЗП – закрытая передача: цилиндрический прямозубый горизонтальный редуктор; М – муфта: жесткая компенсирующая; ЛТ – барабан ленточного транспортера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр звездочки Dзв, м -
Тяговое усилие на цепи FРВ, кН -
Скорость цепи VРВ, м/с -
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м 300
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1 4,75
Режим нагрузки II
Наличие реверса нет
Срок службы привода, Lh, тысяч часов 15000

1.2 Общие сведения о приводе (схема 1 (ЭД – ОП – ЗП – М – ЦК))

Данный привод применяется в цепном конвейере, который используется для перемещения штучных грузов. С вала электродвигателя I (ЭД) вращение передается на входной вал II закрытой передачи редуктора при помощи клиноременной открытой передачи (ОП). При помощи упругой компенсирующей муфты (М) вращение с выходного вала редуктора III передается на рабочий вал IV цепного конвейера (ЦК).

Редуктор одноступенчатый, цилиндрический с горизонтальным расположением валов и с косозубой передачей. Зубчатые колеса смазываются окунанием в общую масляную ванну (картерная смазка).

1.3 Выбор и проверка электродвигателя

Таблица 1.2 – Расчет параметров для выбора электродвигателя

Параметр Формула Расчет Результат
Мощность на рабочем валу привода, Вт, кВт схема   - -
  1425 Вт 1,425 кВт
Общий коэффициент полезного действия привода (КПД) схема   0,914
  - -
Требуемая мощность электродвигателя, Вт, кВт схема   - -
  1559,1 Вт 1,559 кВт
Среднее значение передаточных чисел привода схема   - -
   
Частота вращения рабочего вала привода, об/мин схема   - -
  45,382
Требуемая частота вращения вала электродвигателя, (средняя) об/мин схема   907,64
  - -
диаметр барабана (звездочки) в зависимости от вида конвейера; – коэффициент полезного действия муфты, обычно – коэффициент полезного действия пары подшипников (качения), принимают ; – коэффициент полезного действия закрытой передачи, принимают в зависимости от вида закрытой передачи; – коэффициент полезного действия открытой передачи, принимают в зависимости от вида открытой передачи; – среднее значение передаточных чисел закрытых передач редуктора, принимают в зависимости от вида закрытой передачи; – диапазон возможных передаточных чисел открытых передач привода, принимают в зависимости от вида открытой передачи.

Рисунок 1.1 – Двигатели АИР исполнения 1М1081 ТУ 16-525.564-84

Таблица 1.3 – Технические характеристики выбранного электродвигателя (схема 1)

Тип двигателя Исполнение Число пар полюсов Мощность Рэд, кВт Частота вращения nэд, об/мин Диаметр вала d1, мм
АИР90 L6 1М1081   1,5   2,2  

 

Так как Рэд < Ртрэд , то необходимо рассчитать перегрузку электродвигателя по мощности.

Перегрузка составляет 3,93 %, что является допустимым (до 5 %).


 

Таблица 1.4 – Определение передаточных чисел привода и передач

Параметр Формула Расчет Результат
Общее передаточное число привода схема   925/45,382 20,382
  - -
Предварительно принимают среднее значение передаточного числа открытой передачи схема   среднее значение принимают из таблицы 3.3 -
   
Передаточное число редуктора (закрытой передачи) схема   20,382/5 4,07 ГОСТ 4
  - - -
Уточняют передаточное число открытой передачи (с точностью до трех знаков после запятой) схема   20,382/4 5,095
  - -
Значение – принимают из ряда стандартных чисел

 

Таблица 1.5 – Определение частот вращения валов привода, об/мин

Вал Параметр Формула Расчет Результат
I (ЭД) Вал электродвигателя схема   - -
  925=925  
II Входной вал редуктора схема   - -
  925=925  
III Выходной вал редуктора схема   - -
  925/4 231,25
IV (РВ) Рабочий вал привода схема   - -
  231,25/5,095 45,39
Проверка

Таблица 1.6 – Определение угловых скоростей валов привода, рад/с

Вал Параметр Формула Расчет Результат
I (ЭД) Вал электродвигателя схема   - -
  96,817
II Входной вал редуктора схема   - -
  96,817
III Выходной вал редуктора схема   - -
  24,204
IV (РВ) Рабочий вал привода схема   - -
  4,75
Проверка

 

Таблица 1.7 – Определение мощностей на валах привода, Вт

Вал Параметр Формула Расчет Результат
I (ЭД) Вал электродвигателя схема   - -
  1559=1559  
II Входной вал редуктора схема   - -
  1559 1  
III Выходной вал редуктора схема   - -
   
IV (РВ) Рабочий вал привода схема   - -
   
Проверка
               

 


 

Таблица 1.8 – Определение вращающих моментов на валах привода, Н·м

Вал Параметр Формула Расчет Результат
I (ЭД) Вал электродвигателя схема   - -
  1559/96,817 16,103
II Входной вал редуктора схема   - -
  1559/96,817 16,103
III Выходной вал редуктора схема   - -
  1512/24,204 62,477
IV (РВ) Рабочий вал привода схема   - -
  1425,2/4,75  
Проверка

 

Таблица 1.9 – Результаты кинематического расчета привода (схема 1)

Валы привода Величины  
Частота вращения, nк, об/мин Угловая скорость, , рад/с Мощность, Pк, Вт Вращающий момент Тк, Н×м Передаточные числа  
I (ЭД)   96,817   16, 103 Валы соединены муфтой  
II   96,817   16, 103  
=4  
III 231,25 24,204   62,477  
=5,095  
IV (РВ) 45,39 4,75      

 

Список использованных источников

1. Шейнблит, А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие / А.Е. Шейнблит. – 2-е изд., перераб. и доп. – Калининград: Янтарный сказ, 2002. – 454 с.: ил., черт. – Б. ц. – ISBN 5-7406-0257-2.

2. Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: учебное пособие / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. – 11-е изд., стер. – М.: Издательский центр «Академия». – 2008. – 496 с.: ил. – (Высшее профессиональное образование). – Библиогр.: с. 493. – ISBN 978-5-7695-4929-8.

3. Чернавский, С.А. Проектирование механических передач: учебное пособие / С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцов. – 7-е изд., перераб. и доп. – М.: НИЦ Инфра-М, 2013. – 536 с.: 60x90 1/16. – (Высшее образование: Бакалавриат). – ISBN 978-5-16-004470-5. – Режим доступа: https://znanium.com/bookread2.php?book=368442.

4. Кушнаренко, В.М. Прикладная механика: механизмы приборов: учебное пособие / В.М. Кушнаренко, Р.Н. Узяков, Г.А. Клещарева. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2005. – 441 с.: ил.

5. Решетов, С.Ю. Кинематический расчет приводов машин: методические указания / С.Ю. Решетов, Р.Н. Узяков, Г.А. Клещарева, В.М. Кушнаренко. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2009. – 61с.


 

Приложение А
(справочное)

Варианты заданий на проектирование механических приводов

Таблица А.1 – Варианты кинематических схем на проектирование приводов

Вариант 1 ЭД - электродвигатель; М – муфта: упругая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: цилиндрический прямозубый горизонтальный редуктор; ОП – открытая передача: цепная, роликовой цепью; ЛТ – барабан ленточного транспортера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр барабана Dб, м  
Тяговое усилие на ленте FРВ, кН  
Скорость ленты VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Вариант 2 ЭД - электродвигатель; М – муфта: жесткая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: конический прямозубый горизонтальный редуктор; ОП – открытая передача: цепная, роликовой цепью; ЛТ – барабан ленточного транспортера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр барабана Dб, м  
Тяговое усилие на ленте FРВ, кН  
Скорость ленты VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Вариант 3 ЭД - электродвигатель; М – муфта: упругая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: червячный редуктор с валами, оси которых расположены в горизонтальной плоскости; ОП – открытая передача цепная, роликовой цепью; ЛТ – барабан ленточного транспортера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр барабана Dб, м    
 
Тяговое усилие на ленте FРВ, кН    
Скорость ленты VРВ, м/с    
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м    
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1    
Режим нагрузки    
Наличие реверса    
Срок службы привода, Lh, час    

Продолжение таблицы А.1

Вариант 4 ЭД - электродвигатель; ОП – открытая передача: ременная, клиновым ремнем; ЗП – закрытая передача: цилиндрический прямозубый вертикальный редуктор; М – муфта: жесткая компенсирующая; ЛТ – барабан ленточного транспортера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр барабана Dб, м  
Тяговое усилие на ленте FРВ, кН  
Скорость ленты VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh,час  

 

Вариант 5 ЭД - электродвигатель; ОП – открытая передача: ременная, клиновым ремнем; ЗП – закрытая передача: конический прямозубый вертикальный редуктор; М – муфта: жесткая компенсирующая; ЛТ – барабан ленточного транспортера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр барабана Dб, м  
Тяговое усилие на ленте FРВ, кН  
Скорость ленты VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Вариант 6 ЭД - электродвигатель; ОП – открытая передача: ременная, клиновым ремнем; ЗП – закрытая передача: червячный редуктор с вертикальным тихоходным валом; М – муфта: упругая компенсирующая; ЦК – приводная звездочка цепного конвейера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения Диаметр звездочки Dзв, м  
Тяговое усилие на цепи FРВ, кН  
Скорость цепи VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Продолжение таблицы А.1

Вариант 7 ЭД - электродвигатель; М – муфта: жесткая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: цилиндрический прямозубый горизонтальный редуктор; ОП – открытая передача: зубчатая цилиндрическая прямозубая; ЛТ – барабан ленточного транспортера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр барабана Dб, м  
Тяговое усилие на ленте FРВ, кН  
Скорость ленты VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Вариант 8 ЭД - электродвигатель; М – муфта: упругая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: конический прямозубый горизонтальный редуктор; ОП – открытая передача: зубчатая цилиндрическая прямозубая; ЦК – приводная звездочка цепного конвейера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения.   Диаметр звездочки Dзв, м  
Тяговое усилие на цепи FРВ, кН  
Скорость цепи VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Вариант 9 ЭД - электродвигатель; М – муфта: упругая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: червячный редуктор с валами, оси которых расположены в горизонтальной плоскости; ОП – открытая передача: зубчатая цилиндрическая прямозубая; ЛТ – барабан ленточного транспортера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр барабана Dб, м  
Тяговое усилие на ленте FРВ, кН  
Скорость ленты VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Продолжение таблицы А.1

Вариант 10 ЭД - электродвигатель; М – муфта: жесткая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: цилиндрический косозубый вертикальный редуктор; ОП – открытая передача: цепная, роликовой цепью; ЦК – приводная звездочка цепного конвейера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр звездочки Dзв, м  
Тяговое усилие на цепи FРВ, кН  
Скорость цепи VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Вариант 11 М – муфта: жесткая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: конический прямозубый редуктор с вертикальным быстроходным валом; ОП – открытая передача: цепная, роликовой цепью; ЛТ – барабан ленточного транспортера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр барабана Dб, м  
Тяговое усилие на ленте FРВ, кН  
Скорость ленты VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Вариант 12 ЭД - электродвигатель; М – муфта: жесткая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: червячный редуктор с вертикальным тихоходным валом; ОП – открытая передача: цепная, роликовой цепью; ЦК – приводная звездочка цепного конвейера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр звездочки Dзв, м  
Тяговое усилие на цепи FРВ, кН  
Скорость цепи VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Продолжение таблицы А.1

Вариант 13 ЭД - электродвигатель; ОП – открытая передача: ременная, клиновым ремнем; ЗП – закрытая передача: цилиндрический косозубый вертикальный редуктор; М – муфта: упругая компенсирующая; ЦК – приводная звездочка цепного конвейера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр звездочки Dзв, м  
Тяговое усилие на цепи FРВ, кН  
Скорость цепи VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Вариант 14 ЭД - электродвигатель; ОП – открытая передача: ременная, клиновым ремнем; ЗП – закрытая передача: конический прямозубый горизонтальный редуктор; М – муфта: жесткая компенсирующая; ЦК – приводная звездочка цепного конвейера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр звездочки Dзв, м  
Тяговое усилие на цепи FРВ, кН  
Скорость цепи VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Вариант 15 ЭД - электродвигатель; ОП – открытая передача: ременная, клиновым ремнем; ЗП – закрытая передача: червячный редуктор с валами, оси которых расположены в горизонтальной плоскости; ЛТ – барабан ленточного транспортера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр барабана Dб, м  
Тяговое усилие на ленте FРВ, кН  
Скорость ленты VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Продолжение таблицы А.1

Вариант 16 ЭД - электродвигатель; М – муфта: упругая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: цилиндрический косозубый вертикальный редуктор; ОП – открытая передача: зубчатая цилиндрическая прямозубая; ЛТ – барабан ленточного транспортера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр барабана Dб, м  
Тяговое усилие на ленте FРВ, кН  
Скорость ленты VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Вариант 17 ЭД - электродвигатель; М – муфта: упругая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: конический прямозубый редуктор с вертикальным тихоходным валом; ОП – открытая передача: цепная, роликовой цепью; ЦК – приводная звездочка цепного конвейера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр звездочки Dзв, м  
Тяговое усилие на цепи FРВ, кН  
Скорость цепи VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Вариант 18 ЭД - электродвигатель; М – муфта: упругая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: червячный редуктор с вертикальным тихоходным валом; ОП – открытая передача: зубчатая цилиндрическая прямозубая; ЦК – приводная звездочка цепного конвейера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр звездочки Dзв, м  
Тяговое усилие на цепи FРВ, кН  
Скорость цепи VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Продолжение таблицы А.1

Вариант 19 ЭД - электродвигатель; М – муфта: упругая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: цилиндрический косозубый горизонтальный редуктор; ОП – открытая передача: зубчатая цилиндрическая прямозубая; ЦК – приводная звездочка цепного конвейера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр звездочки Dзв, м  
Тяговое усилие на цепи FРВ, кН  
Скорость цепи VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Вариант 20 ЭД - электродвигатель; ОП – открытая передача: ременная, клиновым ремнем; ЗП – закрытая передача: конический прямозубый горизонтальный редуктор; М – муфта: жесткая компенсирующая; ЛТ – барабан ленточного транспортера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр барабана Dб, м  
Тяговое усилие на ленте FРВ, кН  
Скорость ленты VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Вариант 21 ЭД - электродвигатель; М – муфта: упругая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: червячный горизонтальный редуктор; ОП – открытая передача: цепная, роликовой цепью; ЦК – приводная звездочка цепного конвейера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр звездочки Dзв, м  
Тяговое усилие на цепи FРВ, кН  
Скорость цепи VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Продолжение таблицы А.1

Вариант 22 ЭД - электродвигатель; М – муфта: упругая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: цилиндрический прямозубый вертикальный редуктор; ОП – открытая передача: цепная, роликовой цепью; ЛТ – барабан ленточного транспортера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр барабана Dб, м  
Тяговое усилие на ленте FРВ, кН  
Скорость ленты VРВ, м/с  
Вращающий момент на рабочем валу ТРВ, Н∙м  
Угловая скорость рабочего вала wРВ, с-1  
Режим нагрузки  
Наличие реверса  
Срок службы привода, Lh, час  

 

Вариант 23 ЭД - электродвигатель; М – муфта: жесткая компенсирующая; ЗП – закрытая передача: конический прямозубый редуктор с вертикальным быстроходным валом; ОП – открытая передача: зубчатая цилиндрическая прямозубая; ЦК – приводная звездочка цепного конвейера; I, II, III, IV – номера валов привода в порядке передачи движения. Диаметр звездочки Dзв, м  
Тяговое усилие на цепи FРВ


Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-12-18 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: