Файл: Журнал практических работ по дисциплине Прикладная механика Вариант 17 студент гр. Ббпэ2131 Федотова А. О. Проверил к т. н., доцент Белобородова Т. Г. Стерлитамак 2023 практическая.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.11.2023
Просмотров: 34
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
=Fttg; (2.25)
Fa=1681tg111,50=342 H.
Проверяем зубья на выносливость F, МПа, по напряжениям изгиба:
где YF2 – коэффициент формы зуба, выбирается в зависимости от эквивалентных чисел зубьев;
[σ]F – допускаемое напряжение при проверке зубьев на выносливость по напряжениям изгиба,
KF – коэффициент нагрузки;
где KFβ – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба, KFβ =1,03 (c. 42);
KFV – коэффициент динамической нагрузки, KFV =1,04 (c. 41).
Определяем допускаемое напряжение изгиба [σ]F, МПа:
– предел выносливости при отнулевом цикле изгиба, МПа, при HB300 (c. 43).
Определяем предел выносливости при отнулевом цикле изгиба, МПа:
Определяем коэффициент безопасности [SF]:
где – коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых колес, =1,75
– коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса, =1
Эквивалентное число зубьев ZV2=Z2/cos3=52/(0,98)3 .
Определяем коэффициент формы зуба YF2=3,66 (c. 42).
Условие выносливости зубьев по напряжению изгиба выполняется.
Если при проверочном расчёте σF значительно меньше []F, mo это допустимо, так как нагрузочная способность большинства зубчатых передач ограничивается контактной прочностью. Где 97 МПа < 252 МПа
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2
Устройство и расчёт ременных передач
Задание: Рассчитать клиноременную передачу к приводу центробежного насоса.
Исходные данные:
мощность на ведущем валу Р1=3,5 кВт
частота вращения ведущего шкива n1=750 об/мин
частота вращения ведомого шкива n2=375 об/мин
нагрузка спокойная
режим работы двухсменный
натяжение ремня периодическое
Определяем угловую скорость 1, рад/с, ведущего вала:
Определяем угловую скорость , рад/с, ведомого вала:
(3.2)
Определяем передаточное отношение U:
(3.3)
Выбираем клиновой ремень типа «Б» по номограмме (с. 77) по мощности Р1=3,5кВт и частоте вращения ведущего вала n1=750 об/мин. Для данного типа ремня минимальный диаметр шкива
d1min=125 мм (с. 76).
Определяем вращающий момент на ведущем валу Т1, Н∙м:
(3.4)
Определяем диаметр d1, мм, меньшего шкива из соотношения:
(3.5)
мм
Полученное значение диаметра выбрать из ближайшего стандартного.
По ГОСТу 17383-73 принимаем диаметр меньшего шкива d1 = 125 мм (с. 76).
Диаметр d2, мм, ведомого шкива определяем с учетом относительного скольжения ремня :
d2 = U∙d1∙(1 – ), (3.6)
d2= 2 ∙ 125 ∙ (1 – 0,02) = 245 мм.
По ГОСТу 17383-73 принимаем диаметр ведомого шкива d2=250 мм (с. 76).
Определяем фактическое передаточное отношение Uф:
(3.7)
Определяем отклонение ∆ полученного передаточного отношения
, (3.8)
.
Отклонение допустимо, так как не превышает 4%.
Определяем межосевое расстояние а0, мм:
ao≥0,55∙(d1 +d2)+h, (3.9)
где h – высота ремня, h = 10,5 мм (с. 76).
ао = 0,55 (125+250)+10,5 = 216,75 мм.
Определяем расчетную длину ремня Lp, мм:
, (3.10)
Полученное значение принимаем из стандартного ряда длин ремней, принимаем L =1200 мм (с. 76).
Уточняем межосевое расстояние а, мм:
; (3.11)
Определяем угол обхвата ° меньшего шкива:
, (3.12)
Угол обхвата шкива должен быть не менее 120°.
Определяем скорость ремня v, м/с:
(3.13)
Определяем число ремней Z , необходимых для передачи заданной мощности:
(3.14)
.
Принимаем число ремней Z=3.
Определяем предварительное натяжение Fo, H, ветвей клинового ремня:
, (3.15)
Определяем силу FB, H, действующую на валы:
, (3.16)
Проверяем ремень на долговечность λ, c-1, по частоте пробега в секунду:
(3.17)
4 c-1 < 10 c-1.
Вывод: ремень долговечен, так как частота пробегов ремня в секунду меньше допустимого значения.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3
Устройство и расчёт цепной передачи
Задание: Рассчитать цепную передачу приводной роликовой цепью.
P1=3,5 кВт
n1=750 об/мин
п2=375 об/мин
45°
периодическая
периодическая
спокойная
Исходные данные:
мощность на ведущем валу
частота вращения ведущей звездочки
частота вращения ведомой звездочки
угол наклона передачи к горизонту
регулировка натяжения цепи
смазка
характер нагрузки
работа в одну смену
Определяем вращающий момент Т1, Нм, на ведущей звездочке:
(4.1)
Определяем передаточное число U цепной передачи
:
(4.2)
Определяем число зубьев Z1 ведущей звездочки:
Z1 = 31 – 2U; (4.3)
Z1 = 31-22= 27
Принимаем Z1=27
Определяем число зубьев Z2 ведомой звездочки:
Z2 = UZ1 (4.4)
Z2= 227 = 54.
Принимаем Z2=53.
Для предотвращения соскакивания цепи максимальное число зубьев ведомой звёздочки ограничено: Z2≤120.
Определяем фактическое передаточное отношение Uф:
; (4.5)
Определяем отклонение Uф от полученного ранее U:
; (4.6)
.
Отклонение допустимо, так как не превышает 4%.
Определяем расчетный коэффициент нагрузки Кэ:
Кэ=КдКаКнКрКсмКп, (4.7)
Kэ = 1∙1∙1∙1,25∙1,4∙1 = 1,75.
Определяем шаг цепи t, мм:
(4.8)
где Т1 – вращающий момент на ведущей звездочке, T1 =28,88 Н∙м; Z1 – число зубьев ведущей звездочки, Z1=23;
m – число рядов цепи, принимаем m=1;
[р] – допускаемое давление в шарнирах цепи, МПа.
[р]=[рO] [1 + 0,01(Z1–17)] , (4.9)
Fa=1681tg111,50=342 H.
Проверяем зубья на выносливость F, МПа, по напряжениям изгиба:
| (2.26) |
где YF2 – коэффициент формы зуба, выбирается в зависимости от эквивалентных чисел зубьев;
[σ]F – допускаемое напряжение при проверке зубьев на выносливость по напряжениям изгиба,
KF – коэффициент нагрузки;
KF=KFβ · KFv, | (2.27) |
где KFβ – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба, KFβ =1,03 (c. 42);
KFV – коэффициент динамической нагрузки, KFV =1,04 (c. 41).
KF = 1,03·1,07 = 1,10. | |
Определяем допускаемое напряжение изгиба [σ]F, МПа:
| (2.28) |
– предел выносливости при отнулевом цикле изгиба, МПа, при HB300 (c. 43).
Определяем предел выносливости при отнулевом цикле изгиба, МПа:
| (2.29) |
| |
Определяем коэффициент безопасности [SF]:
, | (2.30) |
где – коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых колес, =1,75
– коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса, =1
Эквивалентное число зубьев ZV2=Z2/cos3=52/(0,98)3 .
Определяем коэффициент формы зуба YF2=3,66 (c. 42).
Условие выносливости зубьев по напряжению изгиба выполняется.
Если при проверочном расчёте σF значительно меньше []F, mo это допустимо, так как нагрузочная способность большинства зубчатых передач ограничивается контактной прочностью. Где 97 МПа < 252 МПа
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №2
Устройство и расчёт ременных передач
Задание: Рассчитать клиноременную передачу к приводу центробежного насоса.
Исходные данные:
мощность на ведущем валу Р1=3,5 кВт
частота вращения ведущего шкива n1=750 об/мин
частота вращения ведомого шкива n2=375 об/мин
нагрузка спокойная
режим работы двухсменный
натяжение ремня периодическое
Определяем угловую скорость 1, рад/с, ведущего вала:
Определяем угловую скорость , рад/с, ведомого вала:
(3.2)
Определяем передаточное отношение U:
(3.3)
Выбираем клиновой ремень типа «Б» по номограмме (с. 77) по мощности Р1=3,5кВт и частоте вращения ведущего вала n1=750 об/мин. Для данного типа ремня минимальный диаметр шкива
d1min=125 мм (с. 76).
Определяем вращающий момент на ведущем валу Т1, Н∙м:
(3.4)
Определяем диаметр d1, мм, меньшего шкива из соотношения:
(3.5)
мм
Полученное значение диаметра выбрать из ближайшего стандартного.
По ГОСТу 17383-73 принимаем диаметр меньшего шкива d1 = 125 мм (с. 76).
Диаметр d2, мм, ведомого шкива определяем с учетом относительного скольжения ремня :
d2 = U∙d1∙(1 – ), (3.6)
d2= 2 ∙ 125 ∙ (1 – 0,02) = 245 мм.
По ГОСТу 17383-73 принимаем диаметр ведомого шкива d2=250 мм (с. 76).
Определяем фактическое передаточное отношение Uф:
(3.7)
Определяем отклонение ∆ полученного передаточного отношения
, (3.8)
.
Отклонение допустимо, так как не превышает 4%.
Определяем межосевое расстояние а0, мм:
ao≥0,55∙(d1 +d2)+h, (3.9)
где h – высота ремня, h = 10,5 мм (с. 76).
ао = 0,55 (125+250)+10,5 = 216,75 мм.
Определяем расчетную длину ремня Lp, мм:
, (3.10)
Полученное значение принимаем из стандартного ряда длин ремней, принимаем L =1200 мм (с. 76).
Уточняем межосевое расстояние а, мм:
; (3.11)
Определяем угол обхвата ° меньшего шкива:
, (3.12)
Угол обхвата шкива должен быть не менее 120°.
Определяем скорость ремня v, м/с:
(3.13)
Определяем число ремней Z , необходимых для передачи заданной мощности:
(3.14)
.
Принимаем число ремней Z=3.
Определяем предварительное натяжение Fo, H, ветвей клинового ремня:
, (3.15)
Определяем силу FB, H, действующую на валы:
, (3.16)
Проверяем ремень на долговечность λ, c-1, по частоте пробега в секунду:
(3.17)
4 c-1 < 10 c-1.
Вывод: ремень долговечен, так как частота пробегов ремня в секунду меньше допустимого значения.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3
Устройство и расчёт цепной передачи
Задание: Рассчитать цепную передачу приводной роликовой цепью.
P1=3,5 кВт
n1=750 об/мин
п2=375 об/мин
45°
периодическая
периодическая
спокойная
Исходные данные:
мощность на ведущем валу
частота вращения ведущей звездочки
частота вращения ведомой звездочки
угол наклона передачи к горизонту
регулировка натяжения цепи
смазка
характер нагрузки
работа в одну смену
Определяем вращающий момент Т1, Нм, на ведущей звездочке:
(4.1)
Определяем передаточное число U цепной передачи
:
(4.2)
Определяем число зубьев Z1 ведущей звездочки:
Z1 = 31 – 2U; (4.3)
Z1 = 31-22= 27
Принимаем Z1=27
Определяем число зубьев Z2 ведомой звездочки:
Z2 = UZ1 (4.4)
Z2= 227 = 54.
Принимаем Z2=53.
Для предотвращения соскакивания цепи максимальное число зубьев ведомой звёздочки ограничено: Z2≤120.
Определяем фактическое передаточное отношение Uф:
; (4.5)
Определяем отклонение Uф от полученного ранее U:
; (4.6)
.
Отклонение допустимо, так как не превышает 4%.
Определяем расчетный коэффициент нагрузки Кэ:
Кэ=КдКаКнКрКсмКп, (4.7)
Kэ = 1∙1∙1∙1,25∙1,4∙1 = 1,75.
Определяем шаг цепи t, мм:
(4.8)
где Т1 – вращающий момент на ведущей звездочке, T1 =28,88 Н∙м; Z1 – число зубьев ведущей звездочки, Z1=23;
m – число рядов цепи, принимаем m=1;
[р] – допускаемое давление в шарнирах цепи, МПа.
[р]=[рO] [1 + 0,01(Z1–17)] , (4.9)