Федеральное агентство по образованию
Глазовский инженерно-экономический институт (филиал)
Государственного образовательного учреждения
Высшего профессионального образования
«Ижевский государственныйтехнический университет»
Реферат
по учебной дисциплине: «Основыконструирования и проектирования»
на тему: «Практическийрасчет ременной передачи»
Выполнила студентка
II курса, гр.3212у А.В. Макарова
Проверил Ф.И. Плеханов
Глазов, 2008
Введение
Курс «Детали машин и основы конструирования» представляетсобой дисциплину по теории, расчету и конструированию составных частей машин.
В последнее время при проектировании машин широко используетсявычислительная техника, благодаря чему возросла точность расчетов, снизились срокипроектирования, стал возможность выбор оптимальных параметров изделия, элементомпроектирования стало экономическое обоснование. Использование математических моделейпозволяет существенно снизить затраты на экспериментальное исследование изделиймашиностроения.
С конструированием машин связаны следующие проблемы производства:обеспечение требуемых ресурса и надежности машин, уменьшение материалоемкости конструкций,снижение энергозатрат, повышение производительности, проектирование технологическихдеталей.
Цель данной работы: изучить ременную передачу, рассмотреть методырасчета данной передачи и приобретение навыков конструирования и технического творчества.
Ременная передача состоит из ведущего и ведомого шкивов и надетогос натяжением бесконечного ремня. Нагрузка передается силами трения. По форме сеченияремня передачи бывают плоскоременными, клиноременными, круглоременными, поликлиновыми,зубчатоременными.
При подготовке данной работы использованы учебные пособия, нормативныематериалы и Интернет.
I. Пояснительнаязаписка
Расчет ременной передачи.
Задание на курсовую работу:
/>
Дано:
m=100 кг;
v= 4 м/с;
D=0,2 м.
1. Подобрать электродвигатель.
2. Рассчитать плоскоременную передачу.
3. Начертить шкив передачи.
1. Подбор электродвигателя осуществляется по величине передаваемоймощности.
Р = F×v = T×ω;(1.1)
F = m×g, (1.2)
где F — сила натяжения;
v — скорость;
Т — момент на быстроходном валу;
ω — угловая скорость;
m — масса груза;
g — ускорение свободного падения.
F = 100×9,8= 980 Н;
P = 980×4= 3920 Вт = 3,92 кВт
ω = ω2=/>(1.3)
где ω — угловая скорость ведущего шкива;
ω2 — угловая скорость ведомого шкива;
D — диаметр шкива, м.
ω =/>; n2=30∙ω2/π(1.4)
где π = 3,14;
n — частота вращения ведущего вала;
n2 — частота вращения ведомоговала.
n2 = 30∙40/3,14 = 382,2мин-1
Рдв.= Р/η = Р/0,9 (1.5)
где η — коэффициент полезного действия = 0,9.
Р = 3920/0,9 = 4355 Вт = 4,355 кВт
Подбираем двигатель по табл.2.1 [Приложение 1]
nдв.= n1= 965 мин — 1
Рдв.= 5,50 кВт, i = ω1/ω2 = n1/n2 = 965/382,2 = 2,5
Тип двигателя 4А1326УЗ
2. Рассчитываем плоскоременную передачу
Определяем диаметр быстроходного шкива в мм:
D1 = 603√T1 (2.1)
где Т1 — момент на быстроходном валу.
Т2 = F∙D/2 (2.2)
Т2 = 980∙0,2/2 = 98 Н∙м
Т1 = Т2/i∙η (2.3)
Т1 = 98/2,5∙0,9 = 43,5 Н∙ м ≈ 44Н∙м
D1 = 603√44≈ 212 мм.
Подбираем диаметр по табл.2.2 [Приложение 1]
D1 = 200 мм = 0,2 м
i = D2/D1 (1-ε);D2 = i∙D1 (1-ε) (2.4)
где D2 — диаметр тихоходногошкива;
ε — D2 = 2,5∙200(1-0,02) = 490 мм.
Подбираем диаметр тихоходного шкива по табл.2.2
D2 = 500 мм = 0,5 м.
iТ= 0,5/0,2 (1-0,02) = 2,6
∆I =/>=/>≈ 3% (2.5)
Определяем межосевое расстояние:
а = 2 (D1+D2) (2.6)
а = 2 (0,2+0,5) = 1,4 м.
Выбираем допускаемую рабочую нагрузку прокладки ремня р0Н/мм из табл.2.3 [Приложение 1] в зависимости от материала ремня:
Р0=3 Н/мм
[Р0] =Р0∙кα∙кν∙кө∙кн (2.7)
где, кα — коэффициент;
кν — коэффициент;
кө — коэффициент;
кн — коэффициент выбираем из табл.2.4 [Приложение1]
Тn/Tн= 2; кн = 0,8
[Р] = 3∙1∙1∙0,8 = 2,4 Н/мм.
Определяем число прокладок ремня (обычно z=3÷6).Z=3
Определяем ширину ремня b (мм):
B =/>/>/>61,1 мм. (2.8)
По табл.2.5 [Приложение 1] выбираем стандартную ширину ремня
b = 60 мм.
Определяем длину ремня. Длина ремня может быть найдена по приближеннойзависимости:
l = 2a +/> (D1+D2) +/>(2.9)
l = 2∙1,4+/>3,14+/>= 3,9 м.
ω = ω2 = 40 рад/с.
D2 =0,5 м; ν = ω2∙D2/2 = 40∙0,5/2 = 10 м/с.
Допускаемая частота пробега [V] = 3÷5с-1 = 4
Расчет передачи на долговечность ведется по формуле:
l ≥V/ [ν] (2.10)
где V — допускаемая частота пробега;
[ν] — скорость.
l = 10/4 = 2,5 м.
Определяем допускаемое значение касательного напряжения [τ]
τmax ≤[τ]
[τ] = 15-20 МПа = 15∙106Па — 20∙106 Па
τmax =T/wp= T∙16/П∙d3 (2.11)
где Т — момент на выходном валу;
d — диаметр.
wp=πd/16 (2.12)
/> [τ]; Т = Т2 =98 Н∙м.
Определяем диаметр выходного вала:
d≥3√/>3√/>/>3√25=/>= 0,0292 м = 29,2 мм. (2.13)
Из табл.2.2 [Приложение 1] уточняем d шкива: d=40 мм.
Определяем ширину шкива. Ширину шкива выбираем из табл.2.5 [Приложение1] на один размер больше, чем ширина ремня:
В = 65 мм.
Рассчитываем ширину шпоночного паза:
По табл.5.3 [Приложение 1]
b = 12 мм; h = 8 мм; S = 0,4…0,6 мм.
3. В соответствии с расчетными данными выполняем чертеж шкива.
В качестве материала выбирается обычно серый чугун, например.СЧ 15.Чертеж шкива
Таблица 2.1
Технические данныеасинхронных электродвигателей серии 4А основного исполнения (закрытые обдуваемые)по ГОСТ 19523-74Тип электродвигателя Номинальная мощность Р, кВт
Номинальная частота n, мин-1 Тип электродвигателя Номинальная мощность Р, кВт
Номинальная частота n, мин-1
Синхронная частота /> мин-1
Синхронная частота /> мин-1
4А71АУ3
4А7182У3
4А80А2У3
4А80В2У3
4А902У3
4А1002У3
4А1002У3
4А112М2У3
4А132 2У3
4А160 2У3
4А160М2У3
4А180 2У3
4А180М2У3
0,75
1,10
1,50
2, 20
3,00
4,00
5,50
7,50
11,00
15,00
18,50
22,00
30,00
2840
2810
2850
2850
2840
2680
2860
2900
2900
2940
2940
2960
2960
4А80А6У3
4А80В6У3
4А906У3
4А100 6У3
4А112МА6У3
4А112МВ6У3
4А1326У3
4А132М6У3
4А160 6У3
4А160М6У3
4А180М6У3
4А200М6У3
4А200 6У3
0,75
1,10
1,50
2, 20
3,00
4,00
5,50
7,50
11,00
15,00
18,50
22,00
30,00
915
920
935
950
955
950
965
870
975
975
975
980
980
Синхронная частота /> мин-1
Синхронная частота /> мин-1
4А7184У3
4А480АУ3
4А80В4У3
4А90 4У3
4А100 4У3
4А100 4У3
4А112М4У3
4А132 4У3
4А132М4У3
4А160 4У3
4А160М4У3
4А180 4У3
4А180М4У3
0,75
1,10
1,50
2, 20
3,00
4,00
5,50
7,50
11,00
15,00
18,50
22,00
30,00
1390
1420
1415
1425
1435
1430
1455
1455
1460
1465
1465
1470
1470
4А90 А8У3
4А90 В8У3
4А100 8У3
4А112МА8У3
4А112МВ8У3
4А132 8У3
4А132М8У3
4А160 8У3
4А160М8У3
4А180М8У3
4А200М8У3
4А200 8У3
4А225М8У3
0,75
1,10
1,50
2, 20
3,00
4,00
5,50
7,50
11,00
15,00
18,50
22,00
30,00
700
700
700
700
700
720
720
730
730
730
730
735
735
Таблица 2.2
Стандартный ряд диаметров шкивов, мм (ГОСТ 17383-73*) 40 45 50 56 63 71 80 90 100 112 125 140 160 180 200 224 250 280 315 355 400 450 500 560 630 710 800 900 1000 1120 1250 1400 1600 1800 2000
Таблица 2.3
Допускаемая рабочаянагрузка прокладки резинотканевого ремня />, Н/мм (ГОСТ 23831-79)
Ткань х/б
БКНЛ-65
Синтетическая ткань
ТА-150
Синтетическая ткань
ТА-300 3 10 20
Таблица 2.4
Значения коэффициента />
/>
/> до 1,2 1 до 1,5 0,9 до 2 0,8 до 3 0,7
Таблица 2.5
Стандартный ряд значений ширины ремня, мм (ГОСТ 23831-79) 10 16 20 25 30 40 45 50 60 65 70 75 80 100 115 120 150 175 200 225 250 280 315 355 400 450 500
Список используемой литературы
1. Чернилевский Д.В. «Детали машин и основы конструирования». М.:2006.
2. Иванов В.П. и Финогенов В.А. «Детали машин». М.: 2007.
3. Рощин Г.И. «Детали машин и основы конструирования». М.: 2006.
4. «Детали машин и основы конструирования»: учебно-методическое пособие.- 2-ое изд. — Глазов: ГИЭИ, 2007.