«Расчеты по прикладной механике» - Контрольная работа

Содержание

1. Исходные данные

2. Кинематический расчет

2.1 Выбор электродвигателя

2.2 Уточнение передаточных чисел привода

2.3 Определим вращающие моменты на валах привода

3. Расчет на прочность тихоходной цилиндрической передачи

3.1 Исходные данные:

3.2 Выбор материалов

3.3. Определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба

3.4 Проектировочный расчет тихоходной передачи:

3.4.1 Определение межосевого расстояния

3.4.2 Предварительное определение основных размеров

3.5. Проверочный расчет тихоходной передачи.

3.5.1 Пригодность заготовок колес

3.5.2 Определяем силы в зацеплении

3.5.3 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба

3.5.4 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям

3.5.5 Проверочный расчет зубьев на прочность при действии пиковой нагрузки

4. Предварительный расчет тихоходного вала редуктора

4.1 Предварительный расчет тихоходного вала

4.2 Конструирование вала

5. Выбор подшипников

6. Выбор шпонки

7. Выбор муфты

---

Введение

1. Исходные данные

1) грузоподъемность (тяговое усилие) лебедки Q = 2000 даН =2• 104 Н;

2) скорость навивания каната на барабан v = 0,25 м/с;

3) диаметр барабана D = 240 мм;

4) прямозубая цилиндрическая передача;

Рассчитать тихоходный вал двухступенчатого цилиндрического редуктора и подобрать для него подшипники качения. Недостающие данные принять конструктивно. Дать рабочий эскиз вала.

---

Выдержка из текста работы

Подбирают электродвигатель по двум параметрам: требуемой мощности Рmp и требуемой частоте вращения nтр.

Определяем потребляемую мощность привода, т.е. мощность на выходе (кВт):

Рвых=FtV/103,

Рвых= 2• 104 • 0,25/103 = 5 кВт

Определяем требуемую мощность электродвигателя:

Рэ.тр. = Рвых/ η общ,

где ηобщ – КПД привода, равный произведению КПД отдельных элементов кинематической цепи:

,

ηобщ = 0,993 • 0,98 • 0,982 = 0,91

где ηп.к – КПД пары подшипников качения, установленных на валу;

ηз.п – КПД зубчатой передачи;

ηм – КПД муфты

Рэ.тр. = 5 / 0,91 = 5,5 кВт

Определяем угловую скорость барабана:

ω = 2υ / D

ω = 2•0,25 / 0,24 = 2,08 рад/с

D – диаметр барабана, м

Частоту вращения приводного вала

nвых = 30 ω / π

nвых = 30 •2,08 / 3,14 = 19,9 об/мин

Требуемая частота вращения вала электродвигателя:

nэ. тр = nвых и1• и2• и3• ….,

где и1• и2• и3 – передаточные числа кинематических пар цепи.

Выбираем из таблицы рекомендуемых значений передаточных чисел.

и1 = 3 – тихоходной передачи,

и2 = 4 – быстроходной передачи.

nэ. тр = 19,9•3•4 = 238,8 об / мин.

Общее передаточное число привода:

uобщ = и1 •и2=3•4=12

Выбираем электродвигатель типа 132М8/720, Рэ=5,5 кВт.

---

Заключение

Муфты служат для соединения валов и передачи вращающего момента от одного вала другому, а также компенсации смещения осей соединяемых валов, амортизации возникающих при работе ударов и вибрации, предохранения механизма от поломки при перегрузках.

Основной характеристикой любой муфты является расчетный крутящий момент Тт = 2474 Нм на передачу которого она рассчитана. По этому моменту и подбираем стандартную муфту МУВП-75. Размеры d=75мм, D=250мм, L=288мм. Материал полумуфты – чугун СЧ35, пальцев – сталь 45, втулки – резиновая смесь.

При подборе муфт учитывают также диаметры концов валов, которые должны соединять муфты. На цилиндрические или конусные концы валов устанавливают полумуфты. Для приводов общего назначения наибольшее распространение получили муфты упругие втулочно-кольцевые (МУВП) благодаря относительной простоте конструкции и удобству замены упругих элементов.

---

Примечания

Чертеж в программе Компас "Вал выходной", формата А3

---