МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Московский государственный университет дизайна и технологии
Новосибирский технологический институт Московского государственного
университета дизайна т технологии
(НТИ МГУДТ (филиал))
Кафедра механики и инженерной графики
| Работа зачтена | |
| ___________________________ | |
“____”________________ 2011 г. |
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
Дисциплина: Детали машин и основы конструирования
Тема: Расчет приводной станции конвейера
Обозначение:
Исполнитель:
Новосибирск – 2011
Схема приводной станции представлена на рисунке 1.
1 – электродвигатель; 2 – ведущий шкив; 3 – ведомый шкив;
4 – клиновый ремень; 5 – цилиндрический редуктор; 6 – муфта; 7 – пластина.
I – вал электродвигателя; II – входной вал редуктора;
III – выходной вал редуктора.
Рисунок 1 – Схема приводной станции
Мощность на приводном валу (приводн. элементе) Рп.в=0,35кВт;
частота вращения вала электродвигателя n э.д =1000х0,96 об/мин;
частота вращения вала приводного элемента n п.в. =21 об/мин;
Содержание
1
1 Подбор электродвигателя 5
1.1 Определение КПД 5
1.2 Определение расчетной мощности электродвигателя 5
1.3 Выбор электродвигателя 5
2 Определение кинематических и силовых характеристик на валах привода 6
2.1 Определение общего передаточного отношения 6
3 Определение мощности и крутящих моментов на валах приводной станции 10
3.1 Характеристики на первом валу 10
3.2 Характеристики на втором валу 10
3.3 Характеристики на третьем валу 11
4 Расчет клиноременной передачи 11
Список использованных источников 16
1 Подбор электродвигателя 1.1 Определение КПД
Общий КПД привода вычисляется как произведение КПД отдельных передач, учитывающих потери во всех элементах кинематической цепи привода:
где 1 –КПД клиноремённой передачи, 1=0,96;
2 – КПД цилиндрического редуктора, 2=0,97;
3 – КПД соединительной упругой муфты, 3=0,98;
4 – КПД пары подшипников, 4=0,99.
(1.1)
1.2 Определение расчетной мощности электродвигателя
Расчетная мощность на валу электродвигателя:
,
где 1.25 – коэффициент перегрузки;
– мощность на приводном элементе, кВт;
– общий КПД привода.
Рр. =
(1.2)
Электродвигатель выбираем из справочника по следующим критериям:
– 
, т.о. 
,
– 
т.о. 0,49≤Рэ.д. ,
Этому соответствует электродвигатель:
электродвигатель АИР71В6/960 N=0,55кВт
– типоразмер АИР71В6;
– мощность электродвигателя – Рэ.д=0,55 кВт;
– синхронная частота вращения вала электродвигателя – 
Схема электродвигателя представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 - Схема электродвигателя
2 Определение кинематических и силовых характеристик на валах привода 2.1 Определение общего передаточного отношения
где uo – общее передаточное число;
io – общее передаточное отношение.
где 
- частота вращения вала электродвигателя, об/мин;
- частота вращения приводного вала, 
io=iр.п.·iред. (Ио=Ир.п.·Иред.)
Ик.п.=1,2-4
Определение минимального и максимального передаточного отношения редуктора.
Цилиндрический редуктор выбираем из справочника по следующим критериям:
11,43≤И≤38,09
Этому соответствует двухступенчатый цилиндрический редуктор:
– типоразмер – Ц2У-160;
– крутящий момент – 
;
– передаточное число - 
.
По ГоСТ 20758-75
В результате чего выполнена разбивка передаточного отношения по степеням.
Схема цилиндрического редуктора представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 - Схема двухступенчатого цилиндрического редуктора
Рисунок 4 - Схема двухступенчатого цилиндрического редуктора
3 Определение мощности и крутящих моментов на валах приводной станции
На валах приводной станции (рисунок 1) определяются следующие характеристики:
– 
– частота вращения вала, об/мин;
– 
– угловая скорость вала, рад/с;
– 
– мощность на валу, кВт;
– 
– крутящий момент на валу, Н*м;
– 
– номер вала.
3.1 Характеристики на первом валу
Характеристики на первом валу имеют следующие значения
Р1=Рэ.д. = 0,55кВт
3.2 Характеристики на втором валу
Характеристики на втором валу имеют следующие значения
об/мин)
3.3 Характеристики на третьем валу
Характеристики на третьем валу имеют следующие значения
4 Расчет клиноременной передачи
Исходя из передаваемой мощности Рэ.д=0,55 кВт рекомендуемые сечения ремней О и А.
Схема клиноременной передачи представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 – Схема клиноременной передачи
Расчет приводной станции для обоих сечений и результаты сводятся в таблицу 1.
Таблица 1 – Расчет клиноременной передачи
| № этапа | Определяемый параметр, расчетная формула, подстановка, единица измерения | Результат расчета | |
| О | А | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| | Диаметр ведущего шкива D1, мм | 63 | 90 |
| | Передаточное отношение UКЛП | 1,82 | 1,82 |
| | Расчетный диаметр ведомого шкива D2, мм D2=D1* UКЛП(1-ε) где ε – коэффициент упругого скольжения ремня, ε=0,02 О: D2=63*1,82(1-0.02)=112,4 А: D2=90*1,82(1-0.02)=160,5 Принимаем ближайший стандартный диаметр шкива D2 , мм | 112,4 125 | 160,5 180 |
| | Предварительное межосевое расстояние а, мм а≥0.55(D2+ D1)+h, где h – высота ремня, мм О: а≥0.55(63+125)+7=110,4 А: а≥0.55(90+180)+8=156,5 | 110,4 | 156,5 |
|
| Расчетная длина ремня L, мм L= О: L= Б: L= Принимается большая на 3-4 ступени стандартная длина ремня Lстанд | 524,7 710 | 749,8 1000 |
| | Уточняем межосевое расстояние aw , мм aw=0.25[(Lст-w)+ где w = (D2+D1)/2; y = (D2+D1)2/2. О: w = (63+125)/2=94, А: w = (90+180)/2=135; О: y = (63+125)2/2=17672, А: y = (90+180)2/2=36450; О: aw=0.25[(710 – 94) + + А: aw=0.25[(1000 – 135) + + | 94 17672 276 | 135 36450 385,2 |
| 7) | Определяем угол обхвата на ведущем шкиве α1, град α1 = 180˚ - ((D2 - D1)/ aw)*60˚ ≥ αmin = 120˚ О: α1 = 180˚ - ((125 - 63)/ 276)*60˚=166,5 В: α1 = 180˚ - ((180 - 90)/ 385,2)*60˚=166 | 166,5 | 166 |
| 8) | Определяем скорость движения ремня v, м/с v = ω1*D1/2 О: v = 100*0,063/2=3,2 А: v = 100*0.09/2=4,5 | 3,2 | 4,5 |
| 9) | Определяем число ремней передачи Z , шт Z=Pэ.д./( Po*kα*kυ), где Pэ.д. – мощность электродвигателя, Po – мощность допускаемая на один ремень, kα– коэффициент учитывающий угол обхвата, kυ(2) – коэффициент учитывающий характер нагрузки и режим работы. О: Z = 0,55/0,242*0,97*1=2,34 А: Z = 0,55/0,7*0,97*1=0,81 | 0,242 0,97 1 3 | 0,79 0,97 1 1 |
| 10) | Сила давления на валы и опоры от натяжения ремней R, Н R = 2*So*Z*sin(α1/2), где Sо – начальное натяжение ремня So= σo*A где σo – допускаемое напряжение материала ремня, МПа А – площадь поперечного сечения ремня, мм2 О: So=1.5*47=70,5 А: So=1.5*81=121,5 О: R = 2*70,5*2*sin(166,5/2)=280 А: R = 2*121,5*1*sin(166/2)=241,18 | 70,5 280 | 121,5 241,18 |
], мм
]=276
]=385,2Окончательно выбираем клиноременную передачу с ремнями сечения А, потому что:
1) Нагрузка распространяется на три ремня равномерно;
2) Сцепление у трёх ремней будет больше из-за увеличения поверхности сцепления;
3) При порыве ремня дешевле заменить один ремень меньшего сечения.
Осевое сечение ведущего шкива представлено на рисунке 6.
Фактическая uКЛП=D2/D1=180/90=2
Расчетная uКЛП=1.82
Вычислим процент погрешности
(2-1,82)/1,82=0,098%
Список использованных источников
1. Андриенков Е.В., М.И. Семин, Г.И. ХаритоновОсновы деталей машин
Учеб. Пособие для студ. Высш. Техн. Учебн. Заведений –М.: Гуманит. Изд. Центр Владос, 2003. – 208с.:ил.
2. Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. Пособие для студентов втузов- М.: Высш.шко, 2000. – 383 с.: ил.
3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3 т. Т. 1 / В.И. Анурьев. – М.: Машиностроение, 1979. – 728 с.
