close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Kursovy gol(1)

код для вставкиСкачать
ВСТУП
Для поглиблення і кращого засвоєння теоретичного матеріалу і одержання практичних навиків з дисципліни "Основи конструювання" студенти виконують курсову роботу, яка містить розрахунки і конструювання приводу стрічкового конвеєра. Основна мста проектування - розвиток у студентів системного, творчого і узагальненого підходу до виконання конструкторських інженерних завдань, пов'язаних з створенням відповідних об'єктів.
Підготовка студентів повинна бути спрямована на ознайомлення з проектуванням об'єктів машинобудування. У цьому разі доцільно, щоб у завдання на курсове проектування входили найхарактерніші складові частили різних машин і технологічного обладнання. Такими частинами є привідні пристрої, до складу яких входять двигуни, передавальні механізми (механічні передачі) і елементи їхнього базування.
Ці методичні вказівки і завдання для виконання курсової роботи містять елементи кінематичних розрахунків, розрахунків на забезпечення функціональної здатності, а також етапи конструювання привідного пристрою, який можна використовувати в різних машинах: стрічкових або ланцюгових конвеєрах, дробарках, млинах, автоматизованих поточних лініях тощо. Крім того тут наведено більшість довідкових даних, які необхідно використовувати під час виконання курсової роботи. Завдання, вихідні дані для проектування і обсяг курсової роботи наведені на с. 4 і 5 (вибирають вихідні дані за шифром - двома останніми цифрами номера залікової книжки)
ЗАГАЛЬНІ ВИМОГИ ДО НАПИСАННЯ ПОЯСНЮВАЛЬНОЇ ЗАПИСКИ
Пояснювальну записку виконують на аркушах формату А4 згідно з ГОСТ 2.301-68 і підшивають в окремий зошит з обкладинкою із щільного креслярського паперу.
На всіх аркушах пояснювальної записки виконують основний надпис відповідно до ГОСТ 2.104-68, який розміщуєтся вздовж короткого боку аркуша.
У загальному випадку пояснювальна записка повинна містити такі розділи:
-завдання для виконання курсового проекту:
-призначення привідного пристрою і його характеристика;
-кінематичний розрахунок і вибір основних елементів приводу;
-розрахунок клинопасової передачі;
-визначення основних розмірів і конструювання шківів;
-конструювання рами привідного пристрою;
-конструювання натяжного пристрою для пасової передачі;
-список використаної літератури;
-специфікації до складальних креслень.
Всі розділи (крім завдання) і підрозділи повинні мати відповідну нумерацію арабськими цифрами.
У пояснювальній записці всі розрахунки потрібно виконувати записуванням розрахункової формули, підстановкою числових значень параметрів і записуванням остаточного результату з відповідною розмірністю. Також повинна бути розшифровка окремих розрахункових параметрів. За необхідності розрахунки повинні супроводжуватись розрахунковими схемами і ескізами деталей, на яких проставлені потрібні розміри і вказані розрахункові параметри. Ескізи і схеми викреслюють у довільному масштабі, який забезпечує чітке зображення всіх необхідних елементів. Всі рисунки в пояснювальній записці повинні бути пронумерованими і мати посилання в тексті записки.
2. ОСНОВНІ ВИМОГИ ДО КРЕСЛЕНЬ
Всі креслення, передбачені в курсовій роботі, потрібно викопувати відповідно до вимог ЄС-КД. Креслення виконують олівцем на креслярському папері стандартних форматів. Кожне креслення повинно мати основний надпис відповідно до ГОСТ 2.104-68.
2.1. Креслення загального вигляду привідного пристрою
Креслення виконують на форматі А1 у двох проекціях в масштабі 1:1 або, якщо це не можливо, у масштабі 1:2. Креслення повинно надавати повну уяву про зовнішній вигляд виробу, його складові частини і взаємну ув'язку цих частин. На кресленні проставляють габаритні, монтажні і приєднувальні розміри.
На кресленні загального вигляду привідного пристрою повинні бути вказані експлуатаційні і технічні характеристики. Технічну характеристику записують у вигляді таблиці на вільному полі креслення. Технічні вимоги до виробу записують за пунктами у вигляді тексту, розміщеного на полі креслення над основним надписом.
Креслення загального вигляду пристрою (складальне креслення) повинно включати специфікацію, оформлену відповідно до ГОСТ 2.104-68. У специфікацію вносять всі складові частини виробу (електродвигун, редуктор, рама, шківи, приводні паси, деталі натяжного пристрою, деталі кріплення тощо). Позначення (шифр) деталей і складальних одиниць повинні відповідати ГОСТ 2.201-80.
У курсовій роботі креслення рами і шківів виконують на креслярському папері формату А1 з відповідною розбивкою на два формати A3 і один формат А2.
2.2. Креслення шківів
Креслення двох шківів (формати A3, М 1:1) повинні мати всі дані, які визначають форму, розміри, граничні відхилення розмірів, форми і розташування поверхонь, шорсткість поверхонь, марку матеріалу, граничні значення твердості, тобто всі дані, необхідні для виготовлення і контролю деталі, яким вона повинна відповідати перед складанням виробу.
Технічні вимоги на кресленнях деталей розташовують над основним надписом у вигляді колонки шириною не більше ніж ширина основного надпису з відповідною нумерацією пунктів. Заголовок "Технічні вимоги" не вказують, якщо на кресленні немає технічної характеристики.
2.3. Креслення рами привідного пристрою
Це креслення потрібно виконувати на форматі А2 в масштабі 1:2. Оскільки в роботі передбачене виготовлення рами з сталевих прокатних профілів (швелери, кутники) за допомогою зварювання, то на кресленні повинна бути наведена вся необхідна інформація для виготовлення, складання і контролю виробу. Оскільки креслення рами є складальним, то для нього також потрібно оформити специфікацію.
3. ПОСЛІДОВНІСТЬ ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКІВ
ЕЛЕМЕНТІВ ПРИВІДНОГО ПРИСТРОЮ
У цьому розділі методичних вказівок наведено послідовність написання пояснювальної записки до курсової роботи за відповідними пунктами з необхідними розрахунковими залежностями і більшістю довідкових даних щодо розрахунків і конструювання.
3.1. Призначення приводу і його характеристика
Будь-яка сучасна машина має робочі органи І привід. Конструкція і вид робочих органів визначаються цільовим призначенням машини. Структурна схема приводу машини передбачає двигун того чи Іншого типу і механічну передачу. Остання слугує для передавання енергії від двигуна до робочого органа.
У технічному завданні на проектування задається привід до стрічкового конвеєра, який має електродвигун, пасову передачу і стандартний редуктор. Усі окремі елементи приводу встановлюються на відповідній рамі. Механічна енергія від електродвигуна через клинопасову передачу передасться до редуктора, тихохідний вал якого з'єднується за допомогою муфти з валом барабана стрічкового конвейєра.
Вихідними даними для розрахунків є необхідний обертовий момент на тихохідному валу редуктора (який дорівнює моменту сил опору па валу барабана конвейєра) і частота його обертання (залежить від швидкості стрічки конвейєра, тобто його продуктивності, і діаметра барабана). Забезпечують задану частоту обертання за допомогою механічних передач - клинопасової передачі і стандартного редуктора, оскільки частота обертання вала електродвигуна значно вища від необхідної частоти обертання барабана конвейєра. Наявність пасової передачі в структурі привідного пристрою полегшує запуск конвейєра, а також запобігає руйнуванню елементів приводу у разі короткочасних пікових перенавантажень.
3.2. Кінематичний розрахунок і вибір основних елементів приводу
Для вибору основних елементів привідного пристрою необхідно встановити кінематичні параметри і параметри навантаження цих елементів.
3.2.1. Вибір електродвигуна для приводу.
Найчастіше в приводах машин застосовують асинхронні двигуни трифазного струму єдиної серії 4А. Ці електродвигуни задовільно працюють під час тривалого режиму робота, економічні й їх можна використовувати у різних кліматичних умовах. Асинхронні електродвигуни мають фіксовані частоти обертання валів залежно від кількості полюсів. Синхронні частоти обертання стандартних асинхронних електродвигунів, які працюють від електромережі частотою 50 Гц, бувають: 3000, 1500, 1000 й 750 об/хв. За тієї самої потужності із зменшенням частоти обертання вала електродвигуна зростають його габаритні розміри і маса, значно збільшується вартість. Тому доцільно використовувати двигуни з високою частотою обертання вала. Фактична частота обертання вала за номінального навантаження двигуна дещо менша і наведена в довідниках.
Враховуючи те, що в заданому приводі використовується стандартний редуктор, для якого рекомендують електродвигуни з частотою обертання не більшою, ніж 1500 об/хв, а також необхідність достатньої довговічності привідного паса в клинопасовій передачі, орієнтуватимемо па вибір асинхронного електродвигуна, який має синхронну частоту обертання вала 1500 об/хв. Такі двигуни мають порівняно малі вартість і масу, коефіцієнт корисної дії достатньо високий.
Необхідні параметри для вибору електродвигуна визначають за наведеними нижче залежностями.
Потужність на тихохідному валу редуктора заданого привідного пристрою
P_T=T〖ω〗_T=T·πn/30=490·(45∙3,14)/30·〖10〗^(-3)=2,308кВт
Необхідна потужність електродвигуна
〖P〗_1=P_T/ɳή=2,308/(0,97*0,95)=2,504 кВт
де ɳή = ɳ ή Pɳ ή П- коефіцієнт корисної дії (ККД) приводу; ɳ ή P=0,97 - орієнтовне значення ККД стандартного редуктора; ɳή П=0,95 - орієнтовне значення ККД клинопасової передачі.
Фактична потужність електродвигуна повинна бути більшою або дорівнювати необхідній, тобто Рд ≥ Р1
З довідника [1] (див. додаток 1) вибирають стандартний електродвигун з параметрами (записують параметри):
тип електродвигуна 4А100S4Y3;
номінальна потужність Pд=3,0кВт;
частота обертання вала nд=1435 об/хв;
коефіцієнт корисної дії ήɳд=0,82;
маса m= 36 кг.
3.2.2. Вибір стандартного редуктора.
Відповідно до завдання для привідного пристрою конвейєра використовується стандартний двоступінчастий редуктор типів Ц2У [1, 5].
Вибирають редуктор за максимальним обертовим моментом на тихохідному валу Т (заданий обертовий момент завжди менший або дорівнює обертовому моменту для прийнятого типорозміру редуктора). Крім того, також необхідно враховувати орієнтовне значення передатного числа редуктора.
У нашому випадку в кінематичній схемі приводу передбачена клипопасова передача між електродвигуном і редуктором. Якщо орієнтуватись на середнє рекомендоване передатне число пасової передачі UП≈ 2 (при цьому маємо малі габаритні розміри передачі), то наближене значення передатного числа редуктора
〖u'〗_P=(u_Д)/(u_П)= 31,89/2=15,95
де загальне передатне число приводу визначається за частотами обертання вала двигуна nд і тихохідного вала редуктора n:
〖u〗_заг=n_д/n=1435/45=31,89
Маючи обертовий момент Т на тихохідному валу редуктора і наближене значення його передатного числа u`p , із довідників [1, 5] (див. додатки 2-4) вибираємо редуктор (відповідно Ц2У) з такими параметрами (фактичне передатне число редуктора повинно бути найближчим до u`p):
типорозмір редуктора Ц2У-125
передатне число u=16;
обертовий момент на тихохідному валу Т=500 Н∙м; міжосьова відстань ступеня: швидкохідного аwш = 80 мм;
тихохідного аwт=125 мм;
допустиме радіальне навантаження на кінець вала:
швидкохідного Fr1=800 H;
тихохідного Fr2=5600 H;
коефіцієнт корисної дії редуктора ɳ ή p=0.97;
маса редуктора mp=53 кг.
3.2.3. Кінематичні параметри і параметри навантаження клинопасової передачі. Враховуючи із значення передаточного числа Up вибраного редуктора, необхідне передаточне число клинопасової передачі буде
u_П = u_заг/u_р =31,89/15,95 = 1,999
Потужності, частоти обертання і кутові швидкості шківів клинопасової передачі:
ведучий шків: Р1 - потужність па ведучому шківі дорівнює необхідній потужності
електродвигуна; n_1=n_Д = 1435 об/хв - частота обертання ведучого шківа дорівнює частоті обертання вала електродвигуна;
ω_1 = (π〖∙n〗_1)/ЗО=(3.14*1435)/30=150,19с -1- кутова швидкість ведучого шківа;
-ведений шків: Р_2=〖 P〗_1 ήɳ_П ; P_2=2,504*0.95=2,38 кВт- потужність на веденому шківі;
n_2=n_1/u_n =1435/2=717,5 об/хв - частота обертання веденого шківа;
ω_2 =( πn2)/ЗО; ω_2=(3.14*714)/30=75 с-1 - кутова швидкість веденого шківа.
3.3. Розрахунок клинопасової передачі
3.3.1. Вибір типу паса і геометричних параметрів пасової передачі. Клинові паси бувають семи стандартних перерізів: О; А; Б; В; Г; Д; Е. Необхідний розмір перерізу клинового паса вибирають залежно від потужності Р1 , яку передає передача, і кутової швидкості ω_1, меншого шківа [1^5]. За кутової швидкості ω_1 =150 рад/с рекомендовані перерізи клинового паса залежно від потужності Р1 , наведені в табл. 1 (тут і нижче наводяться довідкові дані для клинових пасів, які використовуються в привідних пристроях відповідно до завдань цієї курсової роботи).
Основні геометричні розміри вибраного перерізу клинового паса (рис. 1), тобто bp, Ь0, h, А знаходять за даними, наведеними в табл. 1,
Розрахований діаметр меншого шківа d1 клинопасової передачі вибирають залежно від прийнятого перерізу паса (табл.1), причому приймають менший діаметр d1 для менших значень діапазон а наведених величин потужності Р1 і навпаки. Необхідний розрахунковий діаметр більшого веденого шківа визначають за формулою
〖d'〗_2=u_n d_1 = 2*100=200мм
Одержане значення 〖d'〗_2 заокруглюють до найближчого стандартного діаметра d_2 = 200 мм, відповідно до ГОСТ 1284-68.
Стандартний ряд діаметрів шківів: 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160: 180: 200; 224; 250; 280; 315; 355; 400; 450; 500; 560; 630; 710; 800 мм.
Фактичне передатне чиєю пасової передачі
u_пф = d_2/d_1 =200/100=2
Похибка у передатному числі передачі не повинна перевищувати 5 %. Якщо ця умова не виконується, необхідно прийняти інші діаметри шківів d1 і d2
∆u= ((u_пф-u_п))/u_п * 100 %=((2-2))/2*100%=0%
Орієнтовне значення міжосьової віддалі a' клинопасової передачі вибирають з умови раціональної компоновки привідного пристрою. Віддаль між електродвигуном і редуктором бажано мати приблизно 150 мм (для забезпечення певних вигод під час монтажу і технічного обслуговування приводу). Для цих завдань до курсової роботи орієнтовно можна прийняти: під час використання редуктора Ц2У-100 - а' ≈ 460...480 мм; Ц2У-І25 - а' ≈ 520...540 мм; Ц2У-І60 - а ≈ 610...630 мм; Ц2С - а' ≈ 350...400 мм.
Розрахункова довжина клинового паса визначається за формулою
l'=2a'+π/2 (d2+d1)+〖((d_2-d_1 ))/4a'〗^2= = 2*530+3.14/2(200+100)+(200-100)^2/(4*530)=1535,7 мм.
Одержане значення розрахункової довжини l' паса заокруглюють до стандартної довжини l=1600 мм.
Фактичну міжосьову віддаль пасової передачі визначають залежно від стандартних d1, d2 і l за формулою a= 1/8[2* l - π(d2+d1)+√(〖(2* l - π(d2+d2))〗^2-〖8(d_2-d_1)〗^2 ) ]=
=1/8 [2*1800- 3.14(200+100 )+√((2*1800- 3.14(200+100))^2-〖8(200-100)〗^2 ) ]=562,277 мм
Кут охоплення пасом меншого шківа визначають за співвідношенням α=〖180〗^0-〖57〗^0 (d_2-d_2)/a=〖180〗^0-〖57〗^0 (200-100)/562=〖170〗^0
Кут α1 не може бути меншим ніж 1200. Якщо α1 ≤1200, то необхідно збільшити міжосьову віддаль пасової передачі.
Лінійна швидкість паса
V=0.5ω_1 d_1=0.5*150,19*0,1=7,51м/с
Якщо V> 25 м/с необхідно зменшити діаметр ведучого шківа передачі.
3.3.2. Визначення необхідної кількості пасів у клинопасовій передачі. Необхідну кількість пасів визначають за допустимою зведеною потужністю P_0 яку може передавати один пас у типовій передачі з параметрами: u_n= 1; α = 180°; базова довжина паса l_(0 ) і спокійне навантаження. l_0=1700мм; d_1=100мм; P_0=1,28кВт
Знайшовши P_0 залежно від d_1 і V, визначають допустиму потужність [P_0]. яку може передати один клиновий пас у заданих умовах експлуатації, за формулою
[P_0 ]=P_0 С_∝ C_l C_P C_Z=1,28*0.98*1*0.9*0,83=0,94кВт
Тут коефіцієнти, які враховують конкретні умови експлуатації пасової передачі, визначають за відповідними рекомендаціями.
Коефіцієнт С_∝, який враховує кут охоплення пасом меншого шківа, вибирають за даними, наведеними в табл. 3. Коефіцієнт C_l, який враховує вплив на роботу передачі довжини паса, приймають залежно від відношення фактичної довжини паса l до базової довжини l_(0 )
Коефіцієнт Ср. який враховує характер навантаження пасової передачі.
α=〖170〗^0;С_∝=0,98 C_Z=0,83
l/l_0 =0,94; C_l=1
З невеликим коливанням - C_P=0,9 Коефіцієнт C_z, який враховує кількість клинових пасів 2 у передачі, назначають за такими рекомендаціями: при z = 2...З C_z = 0,85...0,80. (Значення кількості пасів z необхідно попередньо прийняти. Якщо фактична кількість пасів буде значно відрізнятиметься від прийнятої, то виконують відповідний перерахунок).
Кількість клинових пасів у комплекті передачі визначають за формулою
z^'=P_1/([P_0])=2,504/0,94=2.67
і заокруглюють до більшого цілого числа z.
Для клинопасових передач взагалі рекомендують z ≤ 6. У прийнятих завданнях для курсової роботи потрібно обмежитись кількістю пасів z < 4. Якщо ця умова не виконується, то необхідно збільшити діаметр меншого шківа d_1 і відповідно перерахувати передачу.
3.3.3.Розрахунок навантажень елементів пасової передачі. Силу попереднього натягу віток комплекту клинових пасів визначають за співвідношенням
F_0=(0.85P_1 C_l)/(VC_α C_p )=(0.85*2504*1)/(7,51*0.98*0.9)=2128,4/6,624=321,3Н
Тут P_1- потужність на валу меншого шківа, Вт; V - швидкість паса, м/с; C_α, C_p, C_l-
коефіцієнти, значення яких наведено вище.
Сила попереднього натягу віток одного клинового паса з комплекту відповідно
F_01=F_0/z=321,3/3=107,1Н
Необхідно зауважити, що сила попереднього натягу віток окремих клинових пасів з комплекту буде неоднаковою. Це пов'язане з тим, що фактична довжина кожного паса в комплекті буде різною. Рекомендації з обмеження відхилень довжини окремих насів в одному комплекті наведені в ГОСТ 1284.2-80.
Сила, що діє на вали шківів клинопасової передачі, визначається за формулою
F = 2F_0 sin(α_1/2)=2*321,3*sin⁡(170/2)=640,2Н
Сила F обмежується значенням допустимого радіального навантаження вихідного кінця швидкохідного вала редуктора. Якщо сила F більша від допустимого радіального навантаження вала, необхідно прийняти більші рекомендовані діаметри шківів і зробити відповідний перерахунок клинопасової передачі.
3.3.4.Опічка довговічності пасів. Відсутність достатніх експериментальних даних поки що не дає змоги розраховувати паси на довговічність з достатньою точністю. Тому обмежуються перевіркою частоти циклів деформації паса, яку оцінюють частотою його пробігів, за умовою
i=V/l≤[i]; i=7510/1600=4,69
Оскільки i≤[i] і [i] =15 1⁄с , то довговічність пасів забезпечена.
3.4. Визначення основних розмірів та конструювання шківів
Шківи виготовляємо із сталі 30 обточуванням круглого прокату.
Довжина маточини шківа lм може дорівнювати його ширині B або більшого чи меншого від ширини . Діаметр маточини dм=1,8*d0. Товщина диків шківа прийнята C=(0,2...0,3)lм
Кут профілю клинової канавки приймають: α=340 - для пасів перерізу А.
Граничне відхилення кута α для механічно оброблених шківів не повинно бути більшим, ніж ±10.
Биття робочої поверхні канавки шківа, виміряне перпендикулярно до твірної конуса, не повинно перевищувати 0,2 мм. Радіальне і торцеве биття шківа не повинно перевищувати 0,15 мм. Шорсткість посадки маточини шківа на вал виконують не більшою за Ra=2,5 мкм, усі інші механічно оброблені поверхні шківа - Rz=40 мкм.
3.5. Конструювання рами привідного пристрою
Рама с опорною конструкцією і слугує для з'єднання окремих елементів привідного пристрою в одне ціле. Рама сприймає і передає на фундамент навантаження, які діють на привід, а також забезпечує правильність розміщення елементів приводу під час його експлуатації.
Рами виготовляються зварюванням окремих деталей, вирізаних із стандартного прокату: швелерів, кутників, листів. У зв'язку з тим, що поверхня профілів прокату доволі рівна і чиста, елементи приводу (двигун, редуктор) можна встановлювати безпосередньо на ці поверхні.
3.6. Конструювання натяжного пристрою для пасової передачі
Для забезпечення можливості встановлення і заміни пасів, а також для створення попереднього натягу і підтягування при залишковій витяжці пасів необхідно передбачити натяжний пристрій. Найчастіше натягують паси за допомогою зміщення електродвигуна. До того ж повинна забезпечуватись зміна міжосьової відстані клинопасової передачі на ±4% від розрахункового значення.
Список літератури
1 Анурьев В И. Справочник конструктора машпностроителя: В 3 т. - 9-е изд., перераб. и дон. - М.: Машиностроение, Т. 1. 2006. - 728 с.; Т. 2, 2006. - 559 с.; Т. З, 2006.- 557 е. 2. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. - М.: ВьІсш. шк., IVW. 360 с.
3.Малащенко В.О., Янків В.В. Деталі машин. Курсове проектування-. Навч. посіб¬ник - Львів: Новий світ - 2000, 2004. - 323 с.
4.Павлище В.Т. Основи конструювання та розрахунок деталей машин: Підручпик. -
2-ге вид. - Львів: Афіша, 2003. - 560 с.
5.Приводь, машин: Справочник / В.В. Длоугий, Т.И. Муха, А.П. Цупиков и др. - Л.:
Машипостроснис, 1982.-383 с.
6.ГІавлище В/Г., Данило Я.Я Різьби, різьбові з'єднання та кріпильні деталі:
Довідник. - Львів: Інтелект - Захід, 2001. - 239 с. 
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
97
Размер файла
57 Кб
Теги
gol, kursova
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа