Выбор и проверка электродвигателя, кинематический расчёт привода

РГЗ

по дисциплине “Прикладная механика ”

 

Привод транспортера

 

 

Преподаватель:

 

___________

«» 2017 г.

 

Исполнитель: студент

группы З-16ППРС(ба)ОП

 

_________

«» 2017 г.

 

Оренбург 2017 г.

Введение

 

При расчёте закрытой зубчатой цилиндрической передачи с косым зубом редуктора вводятся следующие обозначения: параметры для быстроходного вала обозначаются с индексом «1», а параметры для тихоходного вала обозначаются с индексом «2».

При расчёте открытой цепной передачи индекс «1» присваивается всем элементам и параметрам ведущего звена, а индекс «2» – ведомого звена рассчитываемой передачи.

Рисунок 1 – Элементы привода транспртера.

 

Привод общего назначения состоит из:

1 – электродвигатель;

2 – упругая компенсирующая муфта;

3 – закрытая зубчатая цилиндрическая передача с косым зубом;

4 – открытая цепная передача.

 

Валы привода:

I – вал электродвигателя;

II – быстроходный вал редуктора;

III – тихоходный вал редуктора;

IV – вал рабочей машины.

Выбор и проверка электродвигателя, кинематический расчёт привода

Выбор и проверка электродвигателя

Определение требуемой мощности электродвигателя

 

,

где:

– мощность на рабочем валу;

– общий коэффициент полезного действия (К.П.Д.) привода;

здесь:

– вращающий момент на рабочем валу;

– угловая скорость рабочего вала;

– К.П.Д. упругой компенсирующей муфты между электродвигателем и редуктором. /1, c. 9, таблица 2/;

– К.П.Д. цилиндрической передачи редуктора /1, c. 9, таблица 2/;

– К.П.Д. цепной передачи /1, c. 9, таблица 2/;

– К.П.Д. пар подшипников /1, c. 9, таблица 2/;

 

Определение требуемой частоты вращения электродвигателя

 

Требуемая частот вращения находится из следующего диапазона частот вращения:

где:

– частота вращения рабочего вала привода;

– диапазон возможных передаточных чисел привода.

здесь:

– диапазон возможных передаточных чисел цилиндрической передачи редуктора /1, c. 10, таблица 3/;

– диапазон возможных передаточных чисел открытой цепной передачи /1, c. 10, таблица 3/.

Тогда:

.

 

Отсюда:

 

об/мин

Выбор электродвигателя

 

Исходя из полученных выше данных, выбираем электродвигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором единой серии 4А по ГОСТ 19523-81 (серия АИР по ТУ16-525.564-84) /1, c. 11-12, таблица 4-5/ с техническими характеристиками, представленными в таблице 1.

 

Таблица 1 – Технические характеристики выбранного электродвигателя

Тип двигателя	Исполнение	Число пар полюсов	Мощность, , кВт	Частота вращения , мин-1		Диаметр вала d, мм
АИР100S4УЗ	1М1081				2,4

Рисунок 2 – Электродвигатель АИР100S4УЗ исполнения 1М1081

Определение общего передаточного числа и разбивка его между ступенями

Общее передаточное число привода:

 

Примем передаточное число цилиндрической передачи редуктора /1, c. 16/, тогда передаточное число открытой цепной передачи равно:

Из стандартного ряда передаточных чисел выбираем значение /1, c. 16/

 

Определение частот вращения валов привода

;

;

.

 

Определение угловых скоростей валов привода

;

;

;

.

 

Определение мощностей на валах привода

 

;

;

;

.

 

Исходные данные для расчета

Получены из кинематического расчета и на основании исходных данных на проектирование.

Вращающий момент на шестерне Т_II=T₁, Н×м – 17,47.

Вращающий момент на колесе Т_III=T₂, Н×м – 76,25.

Частота вращения шестерни n_II=n₁, об/мин – 1435.

Частота вращения колеса n_III=n₂, об/мин – 318,89.

Передаточное число передачи = 4,5.

Срок службы передачи L_h, час – 10000

Режим работы 0.

Смазка погружением колеса в масляную ванну.

Электродвигатель имеет следующие параметры:

- мощность номинальная , Вт – 3000;

- мощность расчетная , Вт – 2624;

- отношение пускового момента к номинальному Т_мах / Т_ном = 2,4.

 

2.2.3

2.2.4

Предварительное значение межосевого расстояния

 

Примем значение a_W = 80 мм по ГОСТ 2185-66/2, c. 20/.

Рабочая ширина венца

Рабочая ширина колеса

b₂ = y _ba× a_W = 0,5 × 80 =40мм.

Ширина шестерни

b₁ = b₂ + (2…4) = 40 + (2…4) = 42…44 мм.

В соответствии с ГОСТ 6636-69 из ряда R_a20 примем b₁ = 45 мм и b₂ =40 мм /2, c. 20/.

Модуль передачи

мм.

По ГОСТ 9563-60 принят нормальный модуль мм.

Суммарное число зубьев

.

Примем

Число зубьев шестерни

Число зубьев колеса

Окружная скорость

м/с,

где мм - делительный диаметр шестерни.

Определение шага цепи

мм,

где:

[p]=20 МПа – ориентировочное допускаемое среднее давление в шарнирах цепи /4, с. 15,таблица А1/.

m=1 – число рядов цепи.

– вращающий момент на ведущей звёздочке.

K_э=К_д×К_а×К_н×К_р×К_см×К_п – коэффициент эксплуатации,

здесь:

К_д =1- динамический коэффициент, учитывающий характер нагрузки, для спокойной нагрузки/4, с. 5/;

К_а =1 - коэффициент, учитывающий межосевое расстояние, при а′ =(30…50)×t /4, с. 6/;

К_н =1 - коэффициент, учитывающий влияние наклона цепи к горизонту, при угле наклона цепи к горизонту до 60⁰ /4, с. 6/;

К_р =1,25 - коэффициент, учитывающий способ регулирования натяжения цепи, при периодическом регулировании /4, с. 6/;

К_см =1,3 - коэффициент, учитывающий способ смазки цепи, при периодической смазке /4, с. 6/;

К_п =1 - коэффициент, учитывающий периодичность работы, при односменной работе /4, с. 6/.

K_э=1×1×1×1,25×1,3×1= 1,625.

мм.

 

Полученное значение шага t принимаем согласно ГОСТ 13568 /4, с. 15,таблица А2/.

Таблица 3 – Параметры цепи

t, мм	BBН, мм	d, мм	d1*,мм	h, мм	B, мм	F, Н	q, г/м	S, мм2
19,05	12,70	5,96	11,91	18,2			1,5	105,8

Цепь ПР-19,05-3183 ГОСТ 13568

 

4.1.1

Диаметр выходного конца вала:

мм,

примем, учитывая, что диаметр вала электродвигателя равен мм и с редуктором соединяется при помощи муфты /3, с.279, таблица 11.6/

= 22 мм.

Отклонение диаметра входного вала редуктора от диаметра вала электродвигателя:

.

Длина выходного конца быстроходного вала равна:

мм,

примем =36 мм.

Диаметр вала под подшипник:

мм, примем мм.

Диаметр бурта подшипника:

мм, примем 32 мм.

Здесь r = 2 мм – координата фаски подшипника /5, с.46/.3

 

4.1.2 Проектный расчет тихоходного вала редуктора

 

 

эскиз

 

 

Диаметр вала на выходном конце тихоходного вала:

мм,

примем: мм.

Длина выходного конца тихоходного вала равна:

мм, примем = 42 мм.

Диаметр вала по уплотнение и под подшипник:

мм, примем 30 мм.

Здесь t = 2,2 мм – высота буртика /5, с.113, таблица 7.1/.

Диаметр вала под колесом:

примем мм.

Диаметр бурта колеса и бурта подшипника:

мм,

примем 38 мм.

Здесь мм – размер фаски колеса /5, с.46/.

 

Список используемой литературы

 

1. Кинематический расчет силового привода: Методические указания по курсовому проектированию для студентов инженерно-технических специальностей / Решетов С.Ю., Клещарева Г.А., Кушнаренко В.М. – Оренбург: ГОУ ОГУ, 2005. – 29 с.

2.

 

8. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для технических техникумов / А.Е. Шейнблит.- Москва: Высшая школа, 1991.-432 с.

 

РГЗ

по дисциплине “Прикладная механика ”

 

Привод транспортера

 

 

Преподаватель:

 

___________

«» 2017 г.

 

Исполнитель: студент

группы З-16ППРС(ба)ОП

 

_________

«» 2017 г.

 

Оренбург 2017 г.

Введение

 

При расчёте закрытой зубчатой цилиндрической передачи с косым зубом редуктора вводятся следующие обозначения: параметры для быстроходного вала обозначаются с индексом «1», а параметры для тихоходного вала обозначаются с индексом «2».

При расчёте открытой цепной передачи индекс «1» присваивается всем элементам и параметрам ведущего звена, а индекс «2» – ведомого звена рассчитываемой передачи.

Рисунок 1 – Элементы привода транспртера.

 

Привод общего назначения состоит из:

1 – электродвигатель;

2 – упругая компенсирующая муфта;

3 – закрытая зубчатая цилиндрическая передача с косым зубом;

4 – открытая цепная передача.

 

Валы привода:

I – вал электродвигателя;

II – быстроходный вал редуктора;

III – тихоходный вал редуктора;

IV – вал рабочей машины.

Выбор и проверка электродвигателя, кинематический расчёт привода