Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи з дисципліни Деталі машин для спеціальності №01010401 \" Професійна освіта \" icon

Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи з дисципліни Деталі машин для спеціальності №01010401 " Професійна освіта "




Скачати 466.44 Kb.
НазваМетодичні вказівки до розрахунково-графічної роботи з дисципліни Деталі машин для спеціальності №01010401 " Професійна освіта "
Сторінка1/2
Дата12.09.2012
Розмір466.44 Kb.
ТипМетодичні вказівки
  1   2

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Індустріально-педагогічний технікум

Конотопського інституту

Сумського державного університету


ПРОЕКТУВАННЯ МЕХАНІЧНОГО ПРИВОДА


Завдання і методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи

з дисципліни Деталі машин

для спеціальності № 5.01010401 “ Професійна освіта ”

за профілем Зварювання ”


Укладач Латін О.П.


Розглянуто і схвалено цикловою

комісією природничих дисциплін


Протокол № _____ від _________2011


Голова циклової комісії


___________________ Латін О.П.


2011


Передмова.


Одним з видів самостійної роботи студентів таких є розрахунково-графічна робота. Така робота має за мету не тільки правильне розв'язування завдань і закріплення теоретичного матеріалу, а й формування вміння належним чином оформляти розрахунки. Робота повинна бути оформлена у відповідності до вимог стандартів ЄСКД, які викладені у посібнику [4].

Текст завдання і розрахунки повинні бути виконані чорнилом або за допомогою комп’ютерного набору, а графічна частина – виконана олівцем або за допомогою програми КОМПАС на аркушах формату А4 і скріплені в один зошит. На всіх аркушах виконується рамка. Ліворуч залишаються поля шириною 20 мм, з трьох інших боків – по 5 мм.

Розрахунки потрібно виконувати у такій послідовності: розрахункова формула, пояснення до неї, підстановка чисельних значень, кінцевий результат і відповідна одиниця виміру. Кожний окремий етап розрахунку повинен мати заголовок, а послідовність етапів повинна відповідати поставленим у завданні питанням.

Розрахунки повинні супроводжуватися короткими поясненнями. Остаточні результати обчислень наводяться без проміжних обчислень з додержанням правил оперування з наближеними числами.

Список використаної літератури подається в кінці роботи у тій послідовності, яка відповідає нумерації в тексті. У списку зазначаються: автор, назва і місце видання джерела, назва видавництва, рік і кількість сторінок видання.

Роботи, які виконані недбало і без додержання поставлених вимог щодо їх оформлення до розгляду не приймаються.

Захист роботи відбувається після перевірки її викладачем. При виявленні у ході перевірки грубих помилок і великої кількості неточностей робота повертається на доробку, в процесі якої повинні бути виправлені усі перелічені недоліки.

Виправлення помилок або нове розв'язування задачі виконується на окремих аркушах, які вклеюються у відповідних місцях роботи.

При захисті роботи студент повинен показати знання основних теоретичних положень та ходу розв'язування задачі.

Перелік питань до захисту, рекомендована література та приклад оформлення роботи додаються.


Зміст завдання


Відповідно до індивідуального завдання за встановленим варіантом потрібно виконати:

1. Кінематичний розрахунок.

2. Проектний розрахунок вала.

3. Розрахунок пасової передачі. Конструювання шківа.

4. Розрахунок ланцюгової передачі. Конструювання зірочки.

5. Розрахунок шпонкових з’єднань.


Приклад завдання


Завдання

на розрахунково-графічну роботу з Деталей машин


Розрахувати і спроектувати механічний привод машини.

Вихідні дані варіанту 01

1. Потужність на валі робочого органу Р3 = 3,5 кВт.

2. Частота обертання вала робочого органу n3 = 180 об/хв.

3. Кінематична схема привода і розміщення опор проміжного вала



1- вал електродвигуна; 2- клинопасова передача; 3- проміжний вал; 4- ланцюгова передача; 5- робочий вал.

4. Режим роботи однозмінний.

5. Клинопасова передача з нормальним перерізом.


Зміст роботи:

Завдання .

1. Кінематичний розрахунок.

2. Проектний розрахунок вала.

3. Розрахунок пасової передачі. Конструювання шківа.

4. Розрахунок ланцюгової передачі. Конструювання зірочки.

5. Розрахунок шпонкових з’єднань

Список використаної літератури.


Керівник роботи Латін О.П.


Методичні вказівки до виконання роботи


1. Кінематичний розрахунок привода.

Вибір двигуна. Визначення кінематичних і силових параметрів привода.


Вихідними даними для розрахунку є кінематична схема (рис.1), потужність Р3 (кВт) на робочому валі ІІІ і його частота обертання n3 (об/хв).




Кінематична схема привода: 1- електродвигун; 2 - клинопасова передача; 3 - ланцюгова передача; І - вал електродвигуна; II- проміжний вал; ІІІ - робочий вал.


1. Визначити загальний коефіцієнт корисної дії привода





де П, Л, ОП - коефіцієнти корисної дії (ККД) відповідно пасової, ланцюгової передач і пари підшипників за табл.1.1.

Таблиця 1.1

Значення ККД механічних передач (без врахування втрат у підшипниках)


Тип передачі

Закрита

Відкрита

Зубчаста:

циліндрична

конічна


0,96...0,97

0,95..0,97


0,93...0,95

0,92...0,94

Ланцюгова

0,95..0,97

0,90..0,93

Пасова:

плоским пасом

клиновими (поліклиновими) пасами


-

-


0,96...0,98

0,95...0,97

Примітка: Втрати на тертя в одній парі підшипників кочення враховуються коефіцієнтом ОП = 0,99...0,995.

2. Визначити потрібну потужність електродвигуна (кВт)





де Р3 (кВт) – задана потужність на робочому валі.

3. За табл. 1.2 вибрати електродвигун за умовою Рном і виписати з таблиці його характеристики: номінальну потужність Рном ,(кВт) та номінальну частоту обертання вала двигуна nном ,(об/хв).


Таблиця 1.2

Двигуни асинхронні коротко замкнуті трифазні серії 4А модернізовані (М) виконання У3. Технічні дані


Номі-

нальна

потуж-

ність,

кВт

Синхронна частота обертання, об/хв

3000

1500

1000

750

Тип

двигуна

Номіналь-

на

частота

обертання,

об/хв


Тип

двигуна

Номіналь-

на

частота

обертання,

об/хв


Тип

двигуна

Номіналь-

на

частота

обертання,

об/хв


Тип

двигуна

Номіналь-

на

частота

обертання,

об/хв


0,75

71А2

2840

71B4

1390

80A6

915

90LA8

700

1,1

71В2

2810

80A4

1420

80B6

920

90LB8

700

1,5

80А2

2850

80B4

1415

90L6

935

100L8

700

2,2

80В2

2850

90L4

1425

100L6

950

112MA8

700

3,0

90L2

2840

100S4

1435

112MA6

955

112MB8

700

4,0

100S2

2880

100L4

1430

112MB6

950

132S8

720

5,5

100L2

2880

112M4

1445

132S6

965

132M8

720

7,5

112M2

2900

132S4

1455

132M6

970

160S8

730

11,0

132M2

2900

132M4

1460

160S6

975

160M8

730


Примітка. Приклад позначення 4АМ80А2У3: 4- порядковий номер серії, А – асинхронний, М- модернізований, 80 – висота обертання вісі ротора, А – довжина сердечника ротора, 2 – число полюсів, У3 – кліматичне виконання.


4. Визначити загальне передаточне число привода





Призначити передаточне число иП пасової передачі за рядом: 2; 2,5; 3,15; 4 .

Тоді передаточне число ланцюгової передачі





Передаточне число ил ланцюгової передачі повинне бути в межах 2...5.


5. Визначити потужності на валах привода (кВт)









6. Визначити частоту обертання валів (об/хв.)









7. Визначити обертові моменти на валах привода (Нм)









8. Результати розрахунків звести у таблицю.

Результати кінематичного і силового розрахунків

Кінематичні та силові характеристики

Вал

1

2

3


Частота обертання, об/хв.












Потужність, кВТ












Обертовий момент, Нм













Приклад 1. Виконати кінематичний розрахунок привода за схемою на рис1. Вибрати двигун. Визначити кінематичні і силові параметри привода.

Вихідні дані: потужність на валі робочого органу Р3= 2,5 кВт; частота обертання вала робочого органу n3 =300 об/хв.


  1. Загальний коефіцієнт корисної дії привода





де П = 0,96 ; Л = 0,91; ОП = 0,99 - коефіцієнти корисної дії відповідно пасової, ланцюгової передач і пари підшипників за табл.1.1


0,96 · 0,91· 0,992 = 0,856


  1. Потрібна потужність електродвигуна (кВт)




де Р3 = 2,5 кВт – задана потужність на робочому валі.





  1. Вибір електродвигуна.

За табл. 1.2 приймаємо електродвигун марки 4А100S4 з номінальною потужністю Рном = 3,0 кВт і номінальною частотою обертання пном = 1435об/хв.


  1. Загальне передаточне число привода





Призначаємо за рекомендаціями табл.2.3 [1] для пасової передачі иП = 2.

Тоді передаточне число ланцюгової передачі





Передаточне число ланцюгової передачі повинне бути в межах 2...5 (табл.2.3 [1]).


  1. Потужності на валах привода










  1. Частота обертання валів











  1. Обертові моменти на валах привода











8. Результати розрахунків зводимо у таблицю.

Результати кінематичного і силового розрахунків


Кінематичні та силові характеристики

Вал

1

2

3


Частота обертання, об/хв.


1435

717

300


Потужність, кВТ


2,92

2,78

2,5


Обертовий момент, Нм


19,5

37,0

79,6



2. Проектувальний розрахунок проміжного вала.


1. Вибрати матеріал вала за рекомендаціями п.7.1 [2].

2. Призначити знижене допустиме напруження при крученні

=10...20 Н/мм2. Для проміжного вала можна прийняти =15 Н/мм2.

3. Визначити діаметри робочих ступенів вала (під ведений шків і ведучу зірочку) – відповідно dвш і dвз, мм:



де Мк = Т2 – крутний момент рівний обертовому моменту на проміжному валі, Нм.

Отриманий результат округлити до найближчого більшого за ГОСТ 6636-69 (див. табл.13.15[2]).

4. Призначити діаметри цапф dп, мм за співвідношенням dп = dвш – (3...5)мм.

Отриманий результат узгодити з рядом стандартних значень посадочних діаметрів внутрішніх кілець підшипників: 10; 12; 15; 17; 20; 25 і так далі через кожні 5мм до 495 мм.

5. Призначити діаметр опорного бортика dб, мм за співвідношенням

dб = dвш + 5...7мм.

6. Накреслити ескіз вала (див. рис. 2.1) на якому позначити діаметри ступенів вала . Довжини ступенів визначаються після конструювання шківа і зірочки та компонування проміжного вала у зборі.





Приклад 2. Виконати проектний розрахунок вала за результатами розрахунків прикладу 1. Вихідні дані: обертовий момент на валі Т = Т2 =37,0 Нм;

2.1 Вибираємо матеріал вала – сталь 45 за рекомендаціями п.7.1 [2].

2.2 Знижене допустиме напруження при крученні =15 Н/мм2.

2.3 Діаметри робочих ступенів вала (під ведений шків і ведучу зірочку) – відповідно dвш і dвз, мм:




де Мк = Т2 =37 Нм– крутний момент рівний обертовому моменту на проміжному валі.




Отриманий результат округлюємо до найближчого більшого за ГОСТ 6636-69 (див. табл.13.15[2]). Призначаємо dвш = dвз,=24мм.

2.4 Діаметри цапф dп, мм за співвідношенням:


dп = dвш – (3...5)мм = 24 - (3...5)мм = 21...19 мм.


Призначаємо dп =20 мм.

2.5 Діаметр упорного бортика dб, мм за співвідношенням:

dб = dвш + 5..7мм = 24 + 5...7 =29...31 мм.

Призначаємо dб =30 мм.

2.6 Ескіз вала з позначеними діаметрами ступенів вала показано на рис. 2.1. Довжини ступенів визначаються після конструювання шківа і зірочки та компонування проміжного вала у зборі.


3. Розрахунок пасової передачі


3.1 Визначення параметрів передачі


1. Призначити переріз паса за номограмою (див. рис. 5.2... 5.4[2]) в залежності від потужності на ведучому шківі Р1, кВт і його частоті обертання п1,об/хв. Паси нормального перерізу О застосовувати тільки для передач потужністю до 2 кВт.

2. Визначити мінімально допустимий діаметр ведучого шківа d1 min, мм, за табл. 5.4[2] в залежності від обертового моменту на валі ведучого шківа Т1 = Тдв, Нм і призначеного перерізу паса.

3. Призначити розрахунковий діаметр ведучого шківа d1. З метою підвищення довговічності пасів рекомендується застосовувати ведучі шківи з діаметром d1 на 1...2 порядки вище d1 min з стандартного ряду ( див. табл . К40[2])

4. Визначити діаметр веденого шківа d2, мм :



де ипас – передаточне число пасової передачі; ε = 0,01...0,02 – коефіцієнт ковзання. Отримане значення d2 округлити до найближчого стандартного за табл .К40[2].

5. Визначити фактичне передаточне число иф і перевірити його відхилення від заданого ипас:

.

6. Визначити орієнтовно міжосьову відстань a, мм:



де h(H) – висота перерізу паса за табл. К31[2].

7. Визначити розрахункову довжину паса l, мм:

.

Отримане значення l округлити до найближчого стандартного за табл .К31[2].

8. Уточнити значення міжосьової відстані за стандартною довжиною паса



9. Визначити кут охоплення пасом ведучого шківа α1, град:



Кут α1 повинен бути не менше 1200.

10. Визначити швидкість паса υ, м/с:



де d1 і n1 – відповідно діаметр ведучого шківа, м і його частота обертання , хв-1; [υ]- допустима швидкість, м/с; [υ]=25 м/с – для клинових пасів; [υ]=40 м/с – для вузьких клинових пасів.

11. Визначити частоту пробігів паса U, с-1:



де [U] = 30c-1 допустима частота пробігів паса.

12. Визначити допустиму потужність, що передається одним клиновим пасом [PП], кВт:



де []- допустима приведена потужність, що передається одним клиновим пасом , кВт за табл.5. 2[2]; ,,, - відповідно поправочні коефіцієнти кута охоплення, довжини паса, динамічності і режиму роботи і кількості пасів за табл. 5. 2[2].

13. Визначити кількість клинових пасів в комплекті z:

- комплект клинових пасів

14. Визначити силу попереднього натяжіння F0, H:


- одного клинового паса ;

де Р1 – в кВт, υ – в м/с.


15. Визначити силу тиску на вали Fоп, Н:

- комплекту клинових пасів

3.2 Конструювання веденого шківа.


Конструкцію шківа розробляємо за рекомендаціями п.10.6[2].


1. Призначити матеріал шківа. Шківи виготовляють з чавунів, легких сплавів, зварними з сталей, а також з пластмас. У передачі, що проектується при коловій швидкості шківи виготовляють з чавуна СЧ 15 за ГОСТ 1412-85 виливкою.

2. Виконати розрахунок конструктивних елементів шківа за табл.10.23 [2].

За табл.К40 [2] в залежності від перерізу паса вибрати розміри t, p, f, h,lp,α.

Визначити:

  • діаметр шківа конструктивний

de = dp + 2t,


де dp= d2 – розрахунковий діаметр веденого шківа.

- ширина шківа

B = (z - 1)p + 2f,

де z – кількість пасів у комплекті.

- товщина обода δ = (1,1...1,3)h;

- товщина диска С = (1,2...1,3)h;

- діаметр маточини dм = 1,6dвш;

- діаметр центрового кола

Dо =0,5(dp –2h - 2δ +dм);

- діаметр отворів

- кількість отворів n = 4…6;

- довжина маточини lм = (1,2...1,5)dвш.

Розміри фасок f2 , f3 та f4 призначити за табл.3.1, 3.2.

Таблиця 3.1

Розміри фасок у отворі маточини

Діаметр отвору

(діаметр вала)

d,мм

від 20 до 30 включно

від 30 до 50 включно

від 50 до 80 включно

від 80 до 90 включно

Розмір фаски f2, мм.

2,0

2,5

3,0

4,0


Таблиця 3.2

Розміри фасок на торцях маточини і кутах обода

Діаметр

d,мм

від 20 до 30 включно

від 30 до 40 включно

від 40 до 50 включно

від 50 до80 включно

від 80 до 120 включно

від 120 до 150 включно

від 150 до 250 включно

від 250 до 500 включно

Розмір фасок

f3, f4, мм.

1,0

1,2

1,6

2,0

2,5

3,0

4,0

5,0



Ливарні радіуси R ≥ 10 мм.

Ливарні нахили γ ≥ 70.

Розміри С, δ, та узгодити з ГОСТ 6636-69 (табл.13.15 [2]).

Конструкція шківа показана на рис.3.21.


Приклад 3.1. Розрахувати передачу вузьким клиновим пасом за результатами розрахунків прикладу 1. Вихідні дані: потужність на валі ведучого шківа

Р1= 2,92 кВт; передаточне число пасової передачі ипас =2; частота обертання ведучого шківа n1= 1434 об/хв.; обертовий момент на валі ведучого шківа

Т1 =19,5Нм; режим роботи двозмінний, навантаження спокійне.

3.1,1 За номограмою рис. 5.3[2] при потужності на ведучому шківі

Р1=2,92 кВт і його частоті обертання п1=1434об/хв призначають переріз УО паса.

3.1.2 Мінімально допустимий діаметр ведучого шківа d1 min=63 мм за табл. 5.4[2] в залежності від обертового моменту на валі ведучого шківа Т1 = 19,5 Нм і призначеного перерізу УО паса.

3.1.3 Розрахунковий діаметр ведучого шківа d1 з метою підвищення довговічності пасів призначають на 1...2 порядки вище d1 min з стандартного ряду за табл. К40[2]. Призначаємо d1 = 90 мм.

3.1.4 Діаметр веденого шківа d2, мм :



де ипас =2 – передаточне число пасової передачі; ε = 0,015 – коефіцієнт ковзання.



Найближче стандартне значення за табл.К40[2] d2=180 мм.

3.1.5 Фактичне передаточне число иф:



відхилення иф від заданого ипас складає:

.

3.1.6 Міжосьова відстань a, мм орієнтовно:



де h=8 мм – висота перерізу паса за табл. К31[2].



Призначаємо а= 160 мм.

3.1.7 Розрахункова довжина паса l, мм:

.

Найближче стандартне значення за табл.К31[2] l=800 мм.

3.1.8 Уточнене значення міжосьової відстані за стандартною довжиною паса l=800 мм:





3.1.9 Кут охоплення пасом ведучого шківа α1, град:



де - допустимий кут охоплення пасом ведучого шківа для клинопасових передач.



3.1.10 Швидкість паса υ, м/с:



де d1 і n1 – відповідно діаметр ведучого шківа, м і його частота обертання , хв-1;

[υ]= 40 м/с допустима швидкість для вузьких клинових пасів.



3.1.11 Частота пробігів паса U, с-1:



де [U] = 30c-1 допустима частота пробігів паса; l = 0,8 м – довжина паса.



3.1.12 Допустима потужність, що передається одним клиновим пасом

[PП], кВт:



де []=1,75 кВт - допустима приведена потужність, що передається одним клиновим пасом за табл.5. 2[2]; ,,, - відповідно поправочні коефіцієнти кута охоплення, довжини паса, динамічності і режиму роботи і кількості пасів при: α1 = 1510 48/ ; l/l0= 800/1600=0,5; двозмінному режимі роботи і спокійному навантаженні за табл. 5. 2[2].



3.1.13 Кількість клинових пасів в комплекті z:



Приймаємо z = 3.

3.1.14 Сила попереднього натяжіння одного клинового паса F0, H:





3.1.15 Сила тиску на вали комплекту клинових пасів Fоп, Н:





Приклад 3.2 Розробити конструкцію веденого шківа за результатами попередніх розрахунків.

3.2.1 Матеріал шківа - чавун СЧ 15 за ГОСТ 1412-85. Спосіб отримання заготівки – виливка.

3.2.2 Виконуємо розрахунок конструктивних елементів шківа за

табл.10.23 [2].

За табл.К40 [2] для перерізу УО паса вибираємо розміри: t=2,5 мм; p=12 мм; f=8 м; h=10 мм;lp=8,5 мм;α=380.

Діаметр шківа конструктивний


de = dp + 2t,


де dp= d2 =180 мм – розрахунковий діаметр веденого шківа.


de = 180 + 2·2,5=185 мм.


Ширина шківа

B = (z - 1)p + 2f,


де z =3– кількість пасів у комплекті.


B = (3 - 1)12 + 2·8=40 мм.


Товщина обода

δ = (1,1...1,3)h =(1,1...1,3)10 = 11...13мм.


За ГОСТ 6636-69 (див. табл.13.15[2]) призначаємо δ =12 мм.


Товщина диска

С = (1,2...1,3)h=(1,2...1,3)10 = 12...13 мм.


За ГОСТ 6636-69 (див. табл.13.15[2]) призначаємо С =12 мм.


Діаметр маточини

dм = 1,6dвш,


де dвш = 24 мм – діаметр вала під шківом.

dм = 1,6·24 =38,4 мм.


За ГОСТ 6636-69 призначаємо dм =38 мм.

Діаметр центрового кола

Dо =0,5(dp –2h - 2δ +dм)=0,5(180-2·10-2·12+38)=87мм.

Діаметр отворів Кількість отворів n = 6.

Довжина маточини


lм = (1,2...1,5)dвш= (1,2...1,5)24 = 28,8...36 мм.


Призначаємо lм = В =40 мм.

Призначаємо за табл.31та 32 розміри фасок:

  • для отвору f2 = 2мм × 450;

  • для торця маточини f3 = 1,2 мм × 450;

  • для кутів обода f4 = 4 мм × 450.



Рис. 3.1


4. Розрахунок ланцюгової передачі


4.1 Визначення параметрів передачі


1. Визначити число зубців ведучої зірочки :





де ил – передаточне число ланцюгової передачі.

Отримане значення округлити до найближчого непарного значення.

2. Визначити число зубців веденої зірочки:





3. Призначити за табл.5.8[2] в залежності від частоти обертання ведучої зірочки n1, об/хв допустимий тиск у шарнірах ланцюга, орієнтуючись на крок ланцюга р = 19,05...25,4 мм.

4. Визначити коефіцієнт експлуатації Ке, який визначається добутком п’яти поправочних коефіцієнтів, що враховують різні умови роботи(табл.5.7[2]):

.


5. Визначити крок ланцюга р, мм:


,


де Т1 – обертовий момент на валі ведучої зірочки, Нм; - кількість рядів ланцюга. Для однорядних ланцюгів типу ПР = 1.

Отримане значення р округлити до найближчого стандартного

за табл. К32[2].

6. Визначити швидкість ланцюга υ, м/с:


,


де n1 – частота обертання ведучої зірочки.

7. Визначити колову силу Ft, H , яку передає ланцюг:


,


де Р1 – потужність на ведучій зірочці, кВт.

8. Перевірити тиск у шарнірах ланцюга р, Н/мм2:


,

де d3 і b3 – відповідно діаметр ролика і ширина внутрішньої ланки ланцюга, мм за табл. К32[2]; - уточнене значення допустимого тиску відповідно до фактичної швидкості ланцюга (див.5.3, п.1,г [2])

9. Визначити оптимальне значення міжосьової відстані а, мм:





де р – стандартний крок ланцюга.

10. Визначити довжину ланцюга в кроках lP:





11. Визначити фактичну міжосьова відстань а, мм:





12. Визначити попереднє натяжіння ланцюга від провисання веденої гілки Н, мм:




де Kf – коефіцієнт провисання; Kf = 6 – для горизонтальних передач; Kf = 3 – для передач з кутом нахилу до горизонту до 400; Kf = 1 – для вертикальних передач;

q – маса 1 м ланцюга, кг/м за табл. К32[2]; а - міжосьова відстань, м; g = 9,81м/с2 – прискорення вільного падіння.

13. Визначити силу тиску ланцюга на вал Fоп:





де kв – коефіцієнт навантаження вала за табл.5.7[2].

14. Визначити силу натяжіння ланцюга від відцентрових сил, Fυ, Н:





де υ – фактична швидкість ланцюга, м/с.

15. Перевірити міцність ланцюга за умовою:





де FP – руйнівне навантаження ланцюга, Н за табл. К32[2]; [S] – потрібний коефіцієнт запасу міцності за табл.5.9[2].


4.2 Конструювання ведучої зірочки.


Конструкцію зірочки розробляємо за рекомендаціями п.10.6[2].


1. Призначити матеріал зірочки. Зірочки виготовляють з сталей 40 і 45 за ГОСТ 1050-88 або 40Л і 45Л за ГОСТ 591-88. При отриманні заготівки зірочки методом штампування можна призначати сталі 40 і 45 за ГОСТ 1050-88.

2. Розробити конструкцію зірочок з урахуванням стандарту на профіль зубів і поперечний переріз обода за ГОСТ 591-69 (табл.10.25 [2]).

Визначити:

  • діаметр ділильного кола

де р – крок ланцюга; z1 – число зубів зірочки.

  • діаметр кола вершин

де d3 – діаметр ролика ланцюга, мм за табл. К32[2].

  • діаметр кола западин

  • ширину зуба

де b3 - ширина внутрішньої ланки ланцюга, мм за табл. К32[2];

- товщину обода bоб = b;

  • кут скосу і фаску зуба

  • діаметр маточини ;

  • довжина маточини .

  • діаметр центрового кола Dо =0,5(Dі +dм);

  • діаметр отворів

  • кількість отворів n = 4…6.

Розміри Dо, та узгодити з ГОСТ 6636-69 (табл.13.15. [2]).

Розміри фасок f2 та f3 маточини призначити за табл. 3.1, 3.2.

Призначити конструкцію зірочки за рис. 10.59,б [2] з симетричним розташуванням диска відносно маточини. Конструкція зірочки показана на рис.4.1.


Приклад 4.1. Розрахувати передачу привідним роликовим ланцюгом за результатами розрахунків прикладу 1.

Вихідні дані: потужність на валі ведучої зірочки Р1= 2,78 кВт; передаточне число ланцюгової передачі ил=2,39; частота обертання ведучої зірочки n1= 717 об/хв.; обертовий момент на валі ведучої зірочки Т1 =37,0 Нм; режим роботи двозмінний, навантаження спокійне, мащення періодичне, регулювання міжосьової відстані здійснюється натискною зірочкою, кут нахилу лінії центрів до горизонту θ =300.


4.1.1 Число зубців ведучої зірочки :





де ил=2,39 – передаточне число ланцюгової передачі.




Призначаємо=25.

4.1.2 Число зубців веденої зірочки:



Призначаємо=60.

4.1.3 Допустимий тиск у шарнірах ланцюга за табл.5.8[2] в залежності від частоти обертання ведучої зірочки n1=717 об/хв орієнтуючись на крок ланцюга р = 19,05...25,4 мм.

4.1.4 Коефіцієнт експлуатації Ке, який визначається добутком п’яти:

,


де - поправочні коефіцієнти, що враховують різні умови роботи за табл.5.7[2].





4.1.5 Крок ланцюга р, мм:


,


де Т1 = 37 Нм – обертовий момент на валі ведучої зірочки; =1- кількість рядів ланцюга.





Призначаємо найближче стандартне значення р=15,875мм за табл. К32[2].


4.1.6 Визначити швидкість ланцюга υ, м/с:





4.1.7 Колова сила Ft, H , яку передає ланцюг:


,


де Р1 = 2,78 кВт потужність на ведучій зірочці.





4.1.8 Тиск у шарнірах ланцюга р, Н/мм2:


,


де d3=10,16 мм і b3 = 9,65 мм - відповідно діаметр ролика і ширина внутрішньої ланки ланцюга за табл. К32[2]; - уточнене значення допустимого тиску відповідно до фактичної швидкості ланцюга (див.5.3, п.1,г [2]).


.


Отже, умова зносостійкості виконується.

4.1.9 Оптимальне значення міжосьової відстані а, мм:





Призначаємо а = 630 мм.

4.1.10 Довжина ланцюга в кроках lP:


.


Призначаємо lP = 126

4.1.11 Фактична міжосьова відстань а, мм:







4.1.12 Попереднє натяжіння ланцюга від провисання веденої гілки F0, Н:





де Kf = 6 – коефіцієнт провисання для горизонтальних передач;

q=1 кг/м – маса 1 м ланцюга за табл. К32[2]; а=0,652 - міжосьова відстань, м; g = 9,81м/с2 – прискорення вільного падіння.





4.1.13 Cила тиску ланцюга на вал Fоп:





де kв =1,15 – коефіцієнт навантаження вала за табл.5.7[2].





4.1.14 Сила натяжіння ланцюга від відцентрових сил, Fυ, Н:





де υ=4,7 м/с – фактична швидкість ланцюга.

4.1.15 Перевіряємо міцність ланцюга за умовою:





де FP=23000 Н – руйнівне навантаження ланцюга за табл. К32[2]; [S] = 9,8 – потрібний коефіцієнт запасу міцності за табл.5.9[2].





Отже, умова міцності виконується.


Приклад 4.2 Розробити конструкцію ведучої зірочки за результатами попередніх розрахунків.

4.2.1 Призначаємо матеріал зірочки - сталь 45 за ГОСТ 1050-88.

4.2.2 Виконуємо розрахунок конструктивних елементів зірочки за табл.10.25[2].

Діаметр ділильного кола



де р =15,875 мм – крок ланцюга; z1 =25 – число зубів зірочки.



Діаметр кола вершин



де d3=10,16 мм – діаметр ролика ланцюга за табл. К32[2].



Діаметр кола западин



Ширина зуба



де b3 = 9,65 мм - ширина внутрішньої ланки ланцюга за табл. К32[2].



Кут скосу і фаска зуба

Товщина обода bоб = b=8,82 мм.

Діаметр маточини



де dвз = 24 мм – діаметр вала під зірочкою.



За ГОСТ 6636-69 (див. табл.13.15[2]) призначаємо dм =38 мм.

Довжина маточини



За ГОСТ 6636-69 призначаємо lм =30 мм.


Діаметр центрового кола

Dо =0,5(Dі +dм)=0,5(118,47+38)=78,235мм.

За ГОСТ 6636-69 призначаємо Dо =78мм.

Діаметр отворів Кількість отворів n = 4.

Призначаємо за табл.5.1та 5.2 розміри фасок на маточині:

  • для отвору f2 =2мм × 450;

  • для торця маточини f3 =1,2 мм × 450.




5. Розрахунок шпонкових з’єднань.


Для з’єднання вала з деталями передач застосовують клинові, сегментні або призматичні шпонки. Для проміжних ступенів вала рекомендується застосовувати призматичні шпонки, які порівняно з сегментними менше послаблюють вал.

Розміри елементів шпонкового з’єднання призначають за ГОСТ 23360-78 (табл. К42 [2]) в залежності від діаметра вала. Довжину шпонки призначають на 5...10 мм менше від довжини маточини і узгоджують з стандартним рядом (табл. К42 [2]) .

Основним критерієм працездатності шпонкових з’єднань є міцність.

Після призначення розмірів з’єднання перевіряють його міцність на зминання за рівнянням:

,


де ^ Т – обертовий момент, який передає з’єднання, Нмм; d – діаметр вала, мм; lр – робоча довжина шпонки, мм:

lp = l – b,

де l і b – відповідно довжина і ширина шпонки за(табл. К42 [2]), мм;

h і t1 – відповідно висота шпонки і глибина паза на валу за(табл. К42 [2]), мм;

[σ]зм – допустиме напруження зминання, при стальній маточині і спокійному навантаженні [σ]зм = 110...190 Н/мм2; при коливаннях навантаження[σ]зм зменшують на 20...25%; при чавунній маточині наведені значення зменшують вдвічі.

Приклад 5. Розрахувати з’єднання шківа і зірочки з валом призматичною шпонкою.

^ Вихідні дані: обертовий момент, який передає з’єднання Т = Т2 =37,0 Нм = 37·103Нмм; діаметр вала в місцях встановлення шківа і зірочки dвш = dвз =24 мм; довжина маточини шківа lмш=40 мм і зірочки lмз =30 мм.

Матеріал маточини шківа – чавун СЧ 15. Матеріал зірочки - сталь 45. Навантаження з легкими поштовхами.


5.1 Призначаємо призматичну шпонку із заокругленими торцями

(виконання 1).

Вибираємо за ГОСТ 23360-78 (табл. К42 [2]) розміри елементів шпонкового з’єднання в залежності від діаметра вала. При діаметрі вала dвш = dвз =24 мм маємо: b × h = 8 × 7 мм; t1 =4 мм.

Довжина шпонки l = lм – (5...10)мм.

Для з’єднання шківа з валом l=40 – (5...10)мм = 35...30 мм,

за рядом стандартних довжин за табл. К42 [2] призначаємо l=32 мм.

Для з’єднання зірочки з валом l=30 – (5...10)мм = 25...20 мм,

за рядом стандартних довжин за табл. К42 [2] призначаємо l=25 мм.

Робоча довжина шпонки lр = l – b.

Для з’єднання шківа з валом lр =32 - 8 = 24 мм.

Для з’єднання зірочки з валом lр =25 - 8 = 17 мм.


5.2 Перевіряємо міцність з’єднань на зминання за рівнянням:


,


де Т = Т2 =37,0 Нм – обертовий момент, який передають з’єднання, Нмм;

d = 24 мм – діаметр вала, мм; lр – робоча довжина шпонки, мм; h і t1 – відповідно висота шпонки і глибина паза на валу, мм; [σ]зм = 120 Н/мм2 - допустиме напруження зминання для стальної маточини зірочки і [σ]зм = 60 Н/мм2 - допустиме напруження зминання для чавунної маточини шківа.

Для з’єднання шківа з валом





Для з’єднання зірочки з валом





Міцність з’єднань достатня, отже призначаємо призматичні шпонки

виконання 1:

- 8 × 7×32 - для з’єднання шківа з валом;

- 8 × 7×25 - для з’єднання зірочки з валом.


Виконуємо креслення шпонкового з’єднання шків - вал (рис. 5.1)




Література


1. Чернавский С.А. и др. Курсовое проектирование деталей машин, - М.: Машиностроение, 1987. - 416 с.

2. Шейнблит А.Б. Курсовое проектирование деталей машин, - М.: Высш.шк., 1991. - 432 с.

3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин, - М.: Высш.шк., 1985. - 416 с.

4. Дипломне та курсове проектування. Войтюк Д.Г., Дацишин О.В. та ін. За ред. О.В. Дацишина. – К.: Урожай, 1996. – 192 с.

5. Баласанян Р.А. Атлас деталей машин. – Х.: Основа, 1996. – 256 с.


Додаток


Зразок оформлення роботи


Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Індустріально-педагогічний технікум

Конотопського інституту

Сумського державного університету


^ ПРОЕКТУВАННЯ МЕХАНІЧНОГО ПРИВОДА


Розрахунково-графічна робота

з дисципліни Деталі машин


ДМ РГР 00





^ Виконавець роботи

студент групи .......

.................................


Керівник роботи

викладач Латін О.П.


2011

  1   2

Схожі:

Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи з дисципліни Деталі машин для спеціальності №01010401 \" Професійна освіта \" iconМетодичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Педагогічні комунікації» для студентів спеціальності 01010401 професійна освіта
«Педагогічні комунікації» для студентів спеціальності 01010401 професійна освіта
Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи з дисципліни Деталі машин для спеціальності №01010401 \" Професійна освіта \" iconМетодичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Методика дистанційного навчання» для студентів спеціальності 01010401 професійна освіта
«Методика дистанційного навчання» для студентів спеціальності 01010401 професійна освіта
Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи з дисципліни Деталі машин для спеціальності №01010401 \" Професійна освіта \" iconМетодичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Педагогіка вищої школи» для студентів спеціальності 01010401 професійна освіта
«Педагогіка вищої школи» для студентів спеціальності 01010401 професійна освіта
Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи з дисципліни Деталі машин для спеціальності №01010401 \" Професійна освіта \" iconМетодичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Основи науково-педагогічних досліджень» для студентів спеціальності 01010401 професійна освіта
«Основи науково-педагогічних досліджень» для студентів спеціальності 01010401 професійна освіта
Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи з дисципліни Деталі машин для спеціальності №01010401 \" Професійна освіта \" iconМетодичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Педагогічні технології у вищій школі» для студентів спеціальності 01010401 професійна освіта
«Педагогічні технології у вищій школі» для студентів спеціальності 01010401 професійна освіта
Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи з дисципліни Деталі машин для спеціальності №01010401 \" Професійна освіта \" iconМ. В. Кадничанський методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни
Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни «Стратегічний аналіз» (для студентів 5 курсу заочної форми...
Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи з дисципліни Деталі машин для спеціальності №01010401 \" Професійна освіта \" iconМетодичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Технологія кар’єри» для студентів спеціальності 7(8). 01010401
«Технологія кар’єри» для студентів спеціальності 7(8). 01010401 – професійна освіта в металургії /Укл. М. В. Сурякова. – Дніпропетровськ:...
Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи з дисципліни Деталі машин для спеціальності №01010401 \" Професійна освіта \" iconМетодичні вказівки та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Психологія професійної праці» для студентів спеціальності 7(8). 01010401
«Психологія професійної праці» для студентів спеціальності 7(8). 01010401 – професійна освіта в металургії / Укл. М. В. Сурякова....
Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи з дисципліни Деталі машин для спеціальності №01010401 \" Професійна освіта \" iconХарківська національна академія міського господарства методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни „екологія”
Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи з дисципліни „Екологія” (для студентів 1 курсу денної та заочної форми...
Методичні вказівки до розрахунково-графічної роботи з дисципліни Деталі машин для спеціальності №01010401 \" Професійна освіта \" iconГосподарства методичні вказівки до виконання І захисту розрахунково-графічної роботи з дисципліни «Страхування»
Методичні вказівки до виконання І захисту розрахунково-графічної роботи з дисципліни «Страхування» (для студентів 3-5 курсів усіх...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи