С. А. Чернавский Рецензент канд техн наук

Курсовое

проектирование

ДЕТАЛЕЙ МАШИН


Издание второе, переработанное и дополненное

Допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР в качестве учебного пособия для учащихся машиностроительных специальностей техникумов


МОСКВА

« МАШИНОСТРОЕНИЕ »

1988

ББК 34.41

К93

УДК 621.81(075.3)


Авторы: С. А. Чернавский, К.Н. Боков, И. М. Чернии,

Г. М. Ицкович, В, П. Козинцов

Редактор д-р техн. наук профессор С. А. Чернавский

Рецензент канд. техн. наук А.В. Карп

Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие для учащихся
К93 машиностроительных специальностей техникумов / С. А. Чернавский,

К. Н. Боков, И. М. Чернин и др.— 2-е изд., перераб. и доп. — М.:

Машиностроение, 1988. — 416 с.: ил.

(В пер.): 1 р.

Изложены методы расчета приводов, редукторов, передач (зуб­чатых, червячных, цепных, ременных, планетарных и волновых). Рас­смотрены, основы конструирования деталей редукторов. Даны при­меры проектирования редукторов и передач.

Второе издание (1-е изд. 1979 г) переработано и дополнено новыми материалами в соответствии с действующими ГОСТами и методами проектирования основных видов механических передач и их деталей.

2702000000-612 ББК 34.41

К ________________________________

038(01)-88

 Издательство «Машиностроение», 1979.

 Издательство «Машиностроение», 1987,

с изменениями.

ПРЕДИСЛОВИЕ


Учебное пособие содержит сведения, необхо­димые для выполнения курсовых проектов по дета­лям машин в техникумах. Оно составлено в соот­ветствии с программой технической механики, утвержденной для машиностроительных техни­кумов.

По сравнению с предыдущим изданием, второе издание существенно переработано и дополнено в связи с введением новых стандартов и совершенст­вованием методов расчета и конструирования механических передач и их деталей. В соответствии с необходимостью использования в учебном про­цессе компьютеров, в пособии представлены алго­ритмы, которые могут служить основой для раз­работки программ для ЭВМ.

Приложения дополнены новыми справочными сведениями.

Авторы с признательностью примут все заме­чания и пожелания по настоящему изданию.

Просьба направлять их по адресу: 107076, Москва, Стромынский пер., д. 4, издательство «Машиностроение».

ГЛАВА 1

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

§ 1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТРЕБУЕМОЙ МОЩНОСТИ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

В типовых заданиях на курсовое проектирование деталей машин указывается кинематическая схема привода к конвейеру, смесителю, кормораздатчику и другим устройствам, эксплуа­тируемым в режиме, близком к постоянному. К исходным данным относятся эксплуатационные, загрузочные и энергети­ческие характеристики.

Учащиеся техникума должны рассчитать все элементы при­вода и разработать конструкцию одноступенчатого зубчатого или червячного редуктора и дополнительно одну из гибких передач — ременную или цепную.

Первый этап проектирования — анализ кинематической схемы и выбор электродвигателя.

На рис. 1.1 показана одна из типовых схем привода к лен­точному конвейеру: от электродвигателя вращение передается валу барабана через ременную передачу, зубчатый односту­пенчатый редуктор и цепную передачу.

Для определения требуемой мощности электродвигателя в задании должны быть указаны вращающий момент Тр (Н•м) на валу барабана и угловая скорость р (рад/с) этого вала или же сила тяги F(Н) и скорость v(м/с) ленты.

Искомую мощность Р (Вт) электродвигателя определяют из выражения

(1.1)

Здесь коэффициент полезного действия (КПД) привода, равный произведению частных КПД передач, входящих в кине­матическую схему:

(1.2)

Значения КПД передач отдельных типов приведены в табл. 1.1.

Передача

КПД

Значения КПД механических передач

Зубчатая в закрытом корпусе (редуктор):

цилиндрическими колесами

коническими колесами

Зубчатая открытая

0,97 — 0,98

0,96 — 0,97

0,95 — 0,96

Червячная в закрытом корпусе при числе витков (заходов) червяка:

z1 = !

z1 = 2

z1 =4

Цепная закрытая

Цепная открытая

Ременная :

плоским ремнем

клиновыми ремнями

0,70-0,75

0,80-0,85

0,85-0,95

0,95 — 0,97

0,90 — 0,95

0,96 — 0,98

0,95 — 0,97

Примечание. Потерн на трение в опорах каждого вала учитывают­ся множителем o = 0,99  0,995.

Рис. 1.1. Кинематическая схема привода Рис. 1.2. Характеристика асинхронного

ленточного конвейера двигателя трехфазного тока

§ 1.2. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Мощность электродвигателя, подбираемого для проектируе­мого привода, должна быть не ниже той, которая определена по формуле (1.1). Из существующих типов двигателей выби­рают преимущественно асинхронные электродвигатели трех­фазного тока единой серии 4А.

На рис. 1.2 представлена характеристика асинхронного дви­гателя трехфазного тока, выражающая зависимость частоты вращения n(об/мин) вала двигателя от величины вращающего момента Т (Н • м). По оси абсцисс отложены значения Тном - номинального вращающего момента, Тпуск - пускового или начального вращающего момента, развиваемого при пуске двигателя, Tmахмаксимального кратковременного момента; по оси ординат отложены значения частот вращения: номи­нальной nном, критической пкри синхронной пс, развиваемой при отсутствии нагрузки и равной частоте вращения магнит­ного поля; она зависит от частоты тока fи числа пар полюсов р:

соответствующая угловая скорость рад/с,

При стандартной частоте тока f= 50 с-1и числе пар по­люсов р = 1  6 синхронная частота вращения nс будет равна соответственно 3000; 1500; 1000; 750; 600 и 500 об/мин. Для приводов, разрабатываемых в курсовых проектах, рекомен­дуется выбирать двигатели с числом полюсов не более восьми, а лучше - не более шести, т. е. с р 3 и пс 1000 об/мин.

При возрастании нагрузки частота вращения вала двига­теля уменьшается вследствие скольжения s, определяемого по формуле

откуда

п = nс (1- s). (1.3.)

При пуске двигателя Т= Tпуск(или Тнач), s = 1 и п = 0; при номинальном режиме Т = Тном s= 0,02  0,05; nпом  (0,98  0,95)ис; при отсутствии нагрузки Т=0 s = 0; n = nc.

Технические данные асинхронных электродвигателей еди­ной серии 4А в закрытом обдуваемом исполнении приведены в таблицах приложения.

§ 1.3. ПЕРЕДАТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ ПРИВОДА

В исходных данных на курсовое проектирование привода указывают частоту вращения nр (об/мин) рабочего приводного вала или же диаметр D(м) барабана конвейера и скорость v(м/с) ленты; по этим данным находят

60v

np = ___________ ,

D

определяют общее передаточное отношение всего привода i = nном / npи намечают ориентировочно значения частных пере­даточных отношений передач, входящих в привод, так, чтобы произведение их было равно общему передаточному отноше­нию: i1i2Iк = i.

Средние значения i1 для зубчатых передач равны 2 — 6, для червячных передач 8 — 80, цепных 3 — 6, ременных 2 — 4.

Уточненные значения передаточных отношений конкрет­ных видов передач приведены в гл. III, IV и V.

Пример. Провести кинематический расчет привода, пока­занного на рис. 1.1. Исходные данные: диаметр барабана D= 500 мм; тяговая сила F = 4•103Н;

скорость ленты v= 0,8 м/с.

Требуется подобрать асинхронный электродвигатель трех­фазного тока, определить передаточное отношение всего при­вода и частные передаточные отношения каждой передачи.

Решение

Принимаем значения КПД по табл. 1.1:

ременной передачи 1 = 0,98;

зубчатой пары 2 = 0,98;

цепной передачи 3 = 0,96;

коэффициент, учитывающий потери на трение в опорах трех валов 30=0,993.

КПД всего привода  = 12330 = 0,98 • 0,98 • 0,96 • 0,993 = 0,89. Требуемая мощность электродвигателя по формуле (1.1)

Частота вращения вала барабана

По данным табл. П1 приложения, подходят электродвигатели четырех марок: 4А100S2УЗ, Р = 4 кВт, пс= 3000 об/мин, s = 3,3%; 4A100L4УЗ, Р = 4 кВт, пс = 1500 об/мин, s = 4,7%; 4А112МВ6УЗ, Р = 4кВт, nс=1000 об/мин, s =

= 5,1%; 4А132S8УЗ, Р = 4 кВт, nс = 750 об/мин, s = 4,1 %.

При выборе первого из указанных двигателей с nс = 3000 об/мин возникнут затруднения в реализации большого передаточного числа порядка 100; двигатель с nс = 750 об/мин имеет большие габариты и массу; предпочтительнее двигатели с пс= 1500 и 1000 об/мин.

Номинальные частоты вращения валов этих двигателей будут соответст-

венно:

а) nном = nc(1 – s) = 1500 (1 – 0,047) = 1430 об/мин;

б) nном = 1000 (1 – 0,051) = 949 об/мин.

Передаточное отношение привода в случае варианта «а»

для варианта «б»

Разбивка обшего передаточного отношения привода допу­скает много решений. Например, для варианта «а» можно принять

i1 = 2,5; i2 = 5; i3 = 3,8; i = 2,5 • 5 • 3,8 = 47,5;

для варианта «б»

i1 =2; i2 = 4; i3 = 3,9; i = 2  4  3,9 = 31,2.

Намеченные передаточные отношения в дальнейшем уточ­няются в соответствии с указаниями, приведенными в гл. III, IV и V, причем отклонение от расчетного передаточного отноше­ния привода не должно превышать ± 3 %.

ГЛАВА II

  1. Наука философия религия

    Книга
    В книге использованы современные научные знания и богатый эзотерический и религиозный опыт человечества. На этой основе предложена информационно-энергетическая модель витальности (IEV) Универсума.
  2. Методические указания по выполнению курсового проекта со студентами направления 635600 «Технология и оборудование лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств»

    Методические указания
    Курсовое проектирование имеет целью развить навыки самостоятельной работы и научить применять теоретические знания при решении вопросов производственно-технического характера.
  3. С. А. Чернов Кандидатский экзамен по истории и философии науки (учебно-методическое пособие) (1)

    Учебно-методическое пособие
    Министерство образования Российской Федерации приказами от 17 февраля 2004 года № 696 и № 697 утвердило новый перечень кандидатских экзаменов для соискателей учёной степени кандидата наук.
  4. С. А. Чернов Кандидатский экзамен по истории и философии науки (учебно-методическое пособие) (2)

    Учебно-методическое пособие
    Экзамен сдаётся по программе, соответствующей той отрасли науки (согласно действующей номенклатуре специальностей научных работников), к которой относится тема диссертации.
  5. European credit transfer system (7)

    Документ
    Академічний календар Навчання проводиться по три семестровій схемі з 1 вересня по 30 червня. 1, 4, 7 та 10 навчальні триместри Курс триместр Теоретичний триместр Сесія канікули тижні період тижні період тижні період 1 1 14 1.
  6. Г. В. Касьянов доктор філософських наук, професор, головний науковий співробітник Інституту світової економіки та міжнародних відносин

    Документ
    Шейко В.М., Богуцький Ю.П. Формування основ культурології в добу цивілізаційної глобалізації (друга половина XIX - початок XXI ст.). Монографія. — К.: Генеза, 2005.
  7. Автотранспортных средств” методические указания к курсовой работе по дисциплине «С истемы, технология и организация услуг автосервиса» Ростов-на-Дону, 2007

    Методические указания
    Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Системы, технология и организация услуг автосервиса» предназначены для студентов специальности 190603 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный
  8. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине “

    Методические указания
    Методические указания составлены в соответствии с приведенной программой курса “Производственно-техническая инфраструктура предприятий автосервиса”. Содержат вопросы по самостоятельному выполнение курсового проекта по названной дисциплине
  9. Рабочая программа по обязательной дисциплине «История и философия науки» Для аспирантов и соискателей

    Рабочая программа
    Современный этап развития научного знания характеризуется целым комплексом новых социокультурных, когнитивных, семиотических, антропологических, аксиологических маркеров, которые в своей совокупности характеризуют новый парадигмальный

Другие похожие документы..