УТОЧНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ НА ПРОЕКТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К КИНЕМАТИЧЕСКОМУ РАСЧЁТУ

ПРИВОДА МАШИНЫ

 

Составители: профессор С.В. Палочкин

Доцент Ю.Н. Щеглюк

 

 

 

Москва 2010

Методические указания содержат необходимые теоретические зависимости, справочные данные и методические рекомендации по выбору электродвигателя, определению общего передаточного отношения привода машины, разбивке его по ступеням, расчёту вращающих моментов, мощностей и частот вращения валов. Даны примеры кинематических расчётов различных по составу приводов. Приведен список использованной и рекомендуемой литературы.

 

Подготовлено к печати на кафедре прикладной механики.

 

 

___________________________________________________________________

 

ВВЕДЕНИЕ

Цель настоящей работы - оказание методической помощи студентам при выполнении кинематических расчётов приводов машин на начальном этапе работы над курсовым проектом по деталям машин.

Методические указания разработаны на базе рекомендуемой учебной литературы [1, 2, 3].

Принятые во всех расчётных формулах обозначения физических величин и их размерности даны в табл. 1, а использованные индексы этих величин представлены в табл. 2.

Таблица 1

Принятые обозначения

P – мощность, кВт	η – коэффициент полезного действия
T – вращающий момент, H м	Ft – окружная сила, H
V – окружная скорость, м/с	n – круговая частота вращения, мин –1
ω – угловая скорость, с –1	i – передаточное отношение
d – диаметр вала, мм	D – диаметр (делительный) барабана (звёздочки или зубчатого колеса) исполнительного звена привода, мм
l - длина вала, мм
p – шаг тяговой цепи, мм	z – число зубьев тяговой звёздочки

 

Таблица 2

Индексы

ЭД – электродвигатель	РЕД – редуктор
ЗЦ – зубчатая цилиндрическая передача	Б – быстроходный вал (ступень)
ЗК – зубчатая коническая передача	Т – тихоходный вал (ступень)
Ч – червячная передача	ПР – промежуточный вал (ступень)
Ц – цепная передача	ВЫХ – выходной вал привода
ЗР – зубчаторемённая передача	j – индекс вала привода
КР – клиноремённая передача	НОМ – номинальное значение
Р – плоскоремённая передача	МАКС – максимальное значение
М – муфта	ТР – требуемое значение
ОП – открытая передача	ОБЩ – общее
ПО – пара подшипниковых опор	С – синхронная

УТОЧНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ НА ПРОЕКТ

 

Приступая к выполнению проекта, студент должен уточнить техническое задание, содержащее кинематическую схему привода машины, ряд его силовых и кинематических характеристик, а также дополнительные исходные данные, например, геометрические размеры отдельных деталей, звеньев и т.п.

 

1.1. Уточнение типа машины, кинематической схемы привода

и входящих в его состав узлов

 

В технических заданиях курсовых проектов студентам предлагается разработать конструкции приводов различных транспортёров, конвейеров и других машин непрерывного действия, широко используемых в текстильной промышленности.

Любую из кинематических схем приводов можно условно отнести к одному из четырех типов:

· тип А: электродвигатель – муфта – редуктор – муфта – приводной вал;

· тип Б: электродвигатель – муфта – редуктор – открытая передача – приводной вал;

· тип В: электродвигатель – открытая передача – редуктор – муфта – приводной вал;

· тип Г: электродвигатель – открытая передача – редуктор – открытая передача – приводной вал.

 

Согласно каждому из них, движение приводному валу передаётся от электродвигателя, преобразующего электрическую энергию в механическую энергию вращения своего вала, через три передаточных механизма: редуктор, муфту (муфты) и (или) открытую передачу (открытые механические передачи). Различие приведённых схем заключается лишь в последовательности расположения в них муфт и открытых передач, которая оказывает существенное влияние на результаты кинематическо расчета привода, т.к. в отличие от редуктора или открытой передачи муфта не изменяет круговую частоту вращения при передаче движения с вала на вал привода.

Определив тип заданной схемы привода, следует уточнить виды входящих в его состав узлов.

В качестве источника механической энергии в приводе рекомендуется применять, как правило, компактные трёхфазные асинхронные электродвигатели [2], дешёвые и простые в изготовлении и экономичные в эксплуатации.

Выбирая тип муфты, следует учитывать, что для компенсации неточностей монтажа привода валы соединяют упругими компенсирующими муфтами различных видов [3].

Тип редуктора и виды открытых механических передач обычно оговариваются в техническом задании. При отсутствии этих данных их необходимо уточнить с консультантом.

Отметим, что из условия компактности привода ремённые передачи рекомендуется использовать только для передачи движения от электродвигателя к редуктору, в то время как муфты, цепные и открытые зубчатые передачи могут быть расположены в любом месте кинематической схемы привода.

 

1.2. Уточнение кинематических и силовых характеристик

исполнительного звена привода

 

В качестве исполнительного звена любого привода обычно служит выходной (приводной) вал с закреплённым на нём устройством (тяговым барабаном, тяговой звёздочкой и т.п.), приводящим в движение рабочую часть машины, например, ленту или тяговую цепь конвейера.

Поэтому исходными данными технического задания на проект, как правило, являются требуемые параметры движения этого вала:

· - в качестве энергетической характеристики;

· или на тяговом барабане (тяговой звёздочке и т.п.) - в качестве силовой характеристики;

· , или , или на тяговом барабане (тяговой звёздочке и т.п.) - в качестве кинематической характеристики,

а также параметры , , и другие - в качестве дополнительных характеристик.

Для проведения дальнейших расчетов характеристики исполнительного звена привода удобно иметь в виде и , для определения которых рекомендуется использовать следующие формулы:

 

, (1)

 

. (2)

 

При этом делительный диаметр D тяговой звёздочки, если он не задан, рассчитывается как

, (3)

 

а вращающий момент определяется по формуле

 

. (4)