Расчет клиноремённой передачи

КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ

по дисциплине «Детали машин и основы конструирования»

Вариант № _9_

 

 

Автор работы _______________ Кумицкий Р.С. «____» ___________ 2012 г.

(подпись) (дата подписания)

 

Обозначение: КР.ДМ.12.ВКМ.03.06.09

Группа: ВТМЗ-367

(шифр группы)

 

Специальность: 151001.65 «Технология машиностроения»

 

 

Проверил _______________ Синьков А. В. «____» ___________ 2012 г.

(подпись) (дата подписания)

 

г. Волжский 2012

 

 

Содержание

 

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт	3 стр.
2. Расчёт цепной передачи	6 стр.
3. Расчёт клиноремённой передачи	9 стр.

 

 

Контрольная работа № 1

Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

Рис. 1. Схема привода

Исходные данные:

- мощность на ведомой звёздочке Р₅ = 5,1 кВт,

- число оборотов ведомой звёздочки n₅ = 110 об/мин,

- срок службы привода L_Г = 7 лет.

Требуемая мощность электродвигателя P_дв, кВт:

(1.1)

где P₅ – мощность на ведомой звездочке;

h₀ = - общий коэффициент полезного действия привода (кпд).

,

(1.2)

где h_цп = 0,9 – кпд цепной передачи,

h_ц = 0,97 – кпд цилиндрической зубчатой передачи,

h_к = 0,96 - кпд конической зубчатой передачи,

h_рп = 0,97 – кпд клиноременной передачи,

h_п = 0,99 – кпд пары подшипников качения.

кВт.

выбираем электродвигатель по требуемой мощности типа4АМ112М2У3, мощностью Р₁=7,5 кВт с номинальной частотой вращения n₁=2900 об/мин.

Передаточное число привода

.

(1.3)

.

Принимаем передаточные числа привода:

- цепной передачи и_цп=2,

- ременной передачи и_рп=1,6477,

- цилиндрической зубчатой передачи и_ц=4,

- конической зубчатой передачи и_к=2,

Фактические числа оборотов валов привода, об/мин:

Угловые скорости валов привода, с^-1

.

(1.4)

,

,

Крутящий момент на валах привода, Н×мм:

(1.6)

.

.

.

.

.

 

Срок службы (ресурс) привода в часах:

,

(1.7)

где L_Г = 7 - срок службы привода в годах, t_c = 8 - продолжительность смены, ч; n_c = 3 - число смен; К_с = 0,85 - коэффициент сменного использования.

.

 

Контрольная работа № 2

Расчет цепной передачи

Определяем шаг приводной цепи р, мм

,

где К_э=К_дК_сК_qК_регК_р - эксплуатационный коэффициент, К_д = 1 - коэффициент динамичности при спокойно нагрузке, К_с=1,5 - коэффициент, учитывающий способ смазки (при периодическом смазывании), К_q=1 - коэффициент, учитывающий наклон линии центров передачи к горизонту, К_рег=1 - коэффициент, учитывающий способ регулировки межосевого расстояния (для передач на передвигающихся опорах) К_р=1,25 - коэффициент режима работы, v=1 - число рядов цепи, z₁=29-2u_цп=29-2×2=25 - число зубьев ведущей звёздочки.

К_э=1×1,5×1×1,25×1 =1,875.

Принимаем цепь ПР-38,1-12700, с шагом р=38,1 мм. Разрушающая нагрузка для цепи F_р=127000 Н. Диаметр валика d₁=11,1 мм, ширина цепи b₃=25,4 мм. Масса 1 м цепи q=5,5 кг.

Определяем число зубьев ведомой звездочки z₂=z₁u_ц=25×2=51(принимаем нечётное кол-во). Фактическое передаточное число .

Отклонение от заданного .

Принимаем межосевое расстояние равное а»30р»30×38,1=1143 мм.

Межосевое расстояние в шагах цепи а_р=30.

Число звеньев цепи

.

Принимаем l_p = 100.

Уточним межосевое расстояние в шагах

Фактическое межосевое расстояние а_ф=а_рр=30,721×38,1=1170,5 мм.

монтажное межосевое расстояние а_м=0,995а_ф=0,995×1170,5 =1164,6 мм.

Длина цепи l=l_pp=100×38,1=3810 мм.

Делительные диаметры:

ведущей звёздочки мм,

ведомой звёздочки мм.

Геометрическая характеристика зацепления .

По таблице 2.4 определяем коэффициент высоты зуба K = 0,575.

Диаметры окружности выступов:

ведущей звёздочки

мм,

ведомой звёздочки

мм.

радиус впадины зуба

Диаметры окружности впадин:

ведущей звёздочки , мм,

ведомой звёздочки , мм

Частота вращения ведущей звездочки n₄=220< [n].

Допускаемая частота [n]=15000/р= 15000/38,1 = 393,7 об/мин.

Число ударов цепи о зубья звездочек

.

Допускаемое число ударов

Фактическая скорость цепи м/с.

Окружная сила Н.

Проверка цепи по давлению в шарнирах цепи, МПа

.

Уточнённое допускаемое давление в шарнирах цепи МПа.

Силы, действующие в передаче:

F₀=К_fqga10^-3=4×5,5×9,81×758×10^-3=163,59 Н - сила предварительного натяжения цепи от провисания,

F_v=qv²=5,5×3,4925²=67 Н.

Проверим цепь на прочность по коэффициенту запаса прочности

.

Определим силу давления цепи на вал, Н

.

Контрольная работа № 3

Расчет клиноремённой передачи

 

Рис. 5.1. Геометрические параметры клиноремённой передачи

 

Исходные данные Р₁=Р_дв= 7,5кВт, n₁=2900 об/мин, число смен – 3; характер нагрузки – равномерная, передаточное число клиноремённой передачи и_рп=1,65.

По мощности, передаваемой ведущим шкивом, и по его частоте вращения выбираем ремень узкого сечения УО по ТУ 38-40534-75.

Минимально допустимый диаметр ведущего шкива d_1min= 90 мм.

Принимаем расчётный диаметр ведущего шкива d₁=100мм.

Определяем диаметр ведомого шкива d₂, мм:

,

где e = 0,01 – коэффициент упругого скольжения ремня.

Принимаем d₂ =180 мм.

Определяем фактическое передаточное отношение u_ф:

.

проверяем его отклонение Du от заданного u_рп:

.

Определяем ориентировочное межосевое расстояние а, мм:

,

где h =8 мм - высота сечения ремня.

Определяем расчетную длину ремня l, мм:

.

Принимаем ближайшее большее стандартное значение длины ремня l= 750 мм.

Уточняем межосевое расстояние а по стандартной длине ремня l:

Определяем угол обхвата ремнём малого шкива:

.

Определяем окружную скорость ремня v, м/с:

,

где [v] = 25 м/с – допускаемая скорость ремня для клиновых ремней узкого сечения.

Определяем частоту пробегов ремня U, с^-1:

,

где [U] = 30 с^-1 – допускаемая частота пробегов.

Определяем допускаемую мощность, передаваемую одним ремнём [P], кВт:

,

где [P₀] = 2,07 кВт – допускаемая приведённая мощность, передаваемая одним клиновым ремнём.

С_р=1,1– коэффициент, учитывающий характер нагрузки,

С_a= 0,95 – коэффициент угла обхвата,

С_l, = 0,95 – коэффициент, учитывающий влияние отношения расчётной длины к базовой,

C_z=0,95 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между ремнями.

Определяем число ремней z: .

Принимаем z=5.