Практический расчет ременной передачи

Федеральное агентство по образованию

Глазовский инженерно-экономический институт (филиал)

Государственного образовательного учреждения

Высшего профессионального образования

"Ижевский государственный технический университет"

Реферат

по учебной дисциплине: "Основы конструирования и проектирования"

на тему: "Практический расчет ременной передачи"

Выполнила студентка

II курса, гр.3212у А.В. Макарова

Проверил Ф.И. Плеханов

Глазов, 2008

Введение

Курс "Детали машин и основы конструирования" представляет собой дисциплину по теории, расчету и конструированию составных частей машин.

В последнее время при проектировании машин широко используется вычислительная техника, благодаря чему возросла точность расчетов, снизились сроки проектирования, стал возможность выбор оптимальных параметров изделия, элементом проектирования стало экономическое обоснование. Использование математических моделей позволяет существенно снизить затраты на экспериментальное исследование изделий машиностроения.

С конструированием машин связаны следующие проблемы производства: обеспечение требуемых ресурса и надежности машин, уменьшение материалоемкости конструкций, снижение энергозатрат, повышение производительности, проектирование технологических деталей.

Цель данной работы: изучить ременную передачу, рассмотреть методы расчета данной передачи и приобретение навыков конструирования и технического творчества.

Ременная передача состоит из ведущего и ведомого шкивов и надетого с натяжением бесконечного ремня. Нагрузка передается силами трения. По форме сечения ремня передачи бывают плоскоременными, клиноременными, круглоременными, поликлиновыми, зубчатоременными.

При подготовке данной работы использованы учебные пособия, нормативные материалы и Интернет.

I. Пояснительная записка

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 передаваемой мощности.

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 = ω>2>= (1.3)

где ω - угловая скорость ведущего шкива;

ω>2 - >угловая скорость ведомого шкива;

D - диаметр шкива, м.

ω =; n>2>=30∙ω>2>/π (1.4)

где π = 3,14;

n - частота вращения ведущего вала;

n>2 - >частота вращения ведомого вала.

n>2 >= 30∙40/3,14 = 382,2 мин-1

Р>дв.>= 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]

n>дв.>= n>1 >= 965 мин - 1

Р>дв.>= 5,50 кВт, i = ω>1>/ω>2 >= n>1>/n>2 >= 965/382,2 = 2,5

Тип двигателя 4А1326УЗ

2. Рассчитываем плоскоременную передачу

Определяем диаметр быстроходного шкива в мм:

D>1 >= 603√T>1> (2.1)

где Т>1 - >момент на быстроходном валу.

Т>2 >= F∙D/2 (2.2)

Т>2 >= 980∙0,2/2 = 98 Н∙м

Т>1 >= Т>2>/i∙η (2.3)

Т>1 >= 98/2,5∙0,9 = 43,5 Н∙ м ≈ 44 Н∙м

D>1 >= 603√44 ≈ 212 мм.

Подбираем диаметр по табл.2.2 [Приложение 1]

D>1 >= 200 мм = 0,2 м

i = D>2>/D>1> (1-ε); D>2 >= i∙D>1> (1-ε) (2.4)

где D>2 - >диаметр тихоходного шкива;

ε - D>2 >= 2,5∙200 (1-0,02) = 490 мм.

Подбираем диаметр тихоходного шкива по табл.2.2

D>2 >= 500 мм = 0,5 м.

i>Т>= 0,5/0,2 (1-0,02) = 2,6

∆I == ≈ 3 % (2.5)

Определяем межосевое расстояние:

а = 2 (D>1>+D>2>) (2.6)

а = 2 (0,2+0,5) = 1,4 м.

Выбираем допускаемую рабочую нагрузку прокладки ремня р>0> Н/мм из табл.2.3 [Приложение 1] в зависимости от материала ремня:

Р>0>=3 Н/мм

[Р>0>] =Р>0>∙к>α>∙к>ν>∙к>ө> ∙к>н> (2.7)

где, к>α - >коэффициент;

к>ν - >коэффициент;

к>ө> - коэффициент;

к>н> - коэффициент выбираем из табл.2.4 [Приложение 1]

Т>n>/T>н >= 2; к>н >= 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 приближенной зависимости:

l = 2a + (D>1>+D>2>) + (2.9)

l = 2∙1,4 +3,14+ = 3,9 м.

ω = ω>2 >= 40 рад/с.

D>2 >=0,5 м; ν = ω>2>∙D>2>/2 = 40∙0,5/2 = 10 м/с.

Допускаемая частота пробега [V] = 3÷5 с-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]

τ>max>> >≤ [τ]

[τ] = 15-20 МПа = 15∙106 Па - 20∙106 Па

τ>max>> >= T/w>p>> >= T∙16/П∙d3 (2.11)

где Т - момент на выходном валу;

d - диаметр.

w>p>> >= πd/16 (2.12)

[τ]; Т = Т>2 >= 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 [Приложение 1] 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 данные асинхронных электродвигателей серии 4А основного исполнения (закрытые обдуваемые) по ГОСТ 19523-74

Тип 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 рабочая нагрузка 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.