Файл: Курсовой проект по учебному курсу Механика 4 (курсовой проект) (наименование учебного курса) Студент Е.docx

,

,

.
Сводная таблица вращающих моментов и частот вращения валов привода

Вал	I	II	III	IV
n, об/мин	1460	584	73	36,5
T, Нм	60,3	143	1022	1962

2. Клиноремённая передача

Исходные данные:

- Мощность на ведущем валу = 9,23 кВт.

- Частота вращения ведущего вала (шкива) n₁ = 1460 об/мин.

- Передаточное число ременной передачи U₁ = 2,5

- Вращающий момент на ведущем шкиве (ведущем валу) T₁ = 60,3 Нм.

2.1. Расчёт клиноремённой передачи

По номинальному моменту на валу ведущего шкива выбираем сечение ремня.

Обозначение сечения – В(Б).

Выбираем стандартное ближайшее значение диаметра ведущего шкива D₁^ст=160 мм

Находим диаметр D₂ ведомого шкива, с учетом относительного скольжение :



принимаем тип ремня - корд шнуровой, где  = 0,01

D₂ = 2,5∙160∙(1-0,01) = 396 мм

Выбираем стандартное ближайшее значение D₂^ст = 400 мм

Уточняем передаточное отношение U с учетом :



Пересчитываем:

об/мин.

Определяем межосевое расстояние а: его выбираем в интервале:

= 0,55∙ (160+400) +10,5 = 318,5 мм;

= 2∙(160+400) = 1120 мм,

где h- высота ремня

Особых требований в задании по проектированию ременной передачи нет, поэтому принимаем близкое к среднему значению

мм.

Определяем расчетную длину ремня:

---

;

мм

Выбираем ближайшую по стандартному ряду длину ремня

L_р^ст = 2500 мм.

Вычисляем среднее значение диаметра шкива:

0,5∙(160+400) = 280 мм

Определяем новое значение - а- с учетом стандартной длины L_р^ст:

;

мм.

При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения a на 0,001L для того, чтобы облегчить надевание ремней на шкив; для увеличения натяжения ремней необходимо предусмотреть возможность увеличения a на 0,025L:

Δ_м = 0,001 ∙ L_р^ст = 0,001∙2500 = 2,5 мм;

Δ_м = 0,025 ∙ L_р^ст = 0,025∙2500 = 62,5 мм.

Угол обхвата меньшего шкива:

;



условие выполняется

Находим окружную скорость:

м/с

По таблице 2.3 [2] находим окружное усилие: р₀ = 297,2 Н.

Допустимое окружное усилие на один ремень

,

где С_ - коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата:

С_ = 1 – 0,003∙(180 – α1) = 1 – 0,003∙(180˚ – 162,8˚) = 0,949;

С_L - коэффициент, учитывающий влияние длины ремня:

;

С_p - коэффициент, учитывающий режим работы, при спокойной нагрузке С_p = 1

Н.

Определяем окружное усилие:



Расчетное число ремней:



Округляем полученное число до ближайшего целого: z= 3.

Определяем усилия в ремённой передачи, приняв напряжение от предварительного натяжения каждой ветви ремня ₀ = 1,6 МПа.

Предварительное натяжение каждой ветви ремня:

= 1,6∙138 = 220,8 Н.

Рабочее натяжение в ременной передачи, ведущей ветви:

---

Рабочее натяжение в ременной передачи, ведомой ветви:



Усилие на опору вала:

---

2.2. Шкивы клиноремённых передач

Материал шкивов – сталь 25Л.

Шероховатость рабочей поверхности R_а ≤ 2,5 мкм

Стандартные диаметры шкивов: D₁ = 160 м, D₂ = 400 мм

Шкивы выполняются: ведущий дисковым, а ведомый со спицами, т.к. расчетный диаметр D₂ = 400 мм превышает допустимое значение для ремней – В(Б) равное [D] = 250 мм.

Канавки шкивов

с = 4,2 мм e = 11 мм t = 19 мм S = 12,5 мм φ₁ = 34˚ φ₂ = 38˚

Ширина шкива

b_ш = 2∙S + (z - 1)∙t = 2∙12,5 + (3 - 1)∙19 = 63 мм.

3. Проектирование червячной передачи

Исходные данные:

Передаточное число передачи U = 8

Число заходов червяка Z₁=4

Частота вращения на ведущем валу n₁ = 584 об/мин

Частота вращения на ведомом валу n₂ = 73 об/мин

Вращающий момент на ведущем валу T₁ = 143 Нм

Вращающий момент на ведомом валу T₂ = 1022 Нм

3.1. Выбор материалов для изготовления червяка и червячного колеса

Приближенная оценка скорости Vск при выборе группы материалов для
изготовления червячного колеса может быть произведена по следующей
формуле:



.

Принимаем вторую группу. Во вторую группу входят безоловянистые бронзы > 350 МПа, применяемые в передачах с ≤ 8 м/с. К этой группе относятся бронзы БрАЖ9-4Л, БрАЖН10-4-4Л и другие. Они дешевле, чем оловянистые, обладают достаточно хорошими антифрикционными свойствами. Червяк, работающий в паре с этими бронзами, должен иметь твердость рабочих
поверхностей не ниже НRC45. Принимаем в качестве материала червяка сталь 40ХН с поверхностной закалкой ТВЧ рабочих поверхностей витков до H=HRC50...55.

Для БрАЖ9-4Л характеристики такие:

Способ литья – в кокиль

---

3.2. Определение допускаемых напряжений

Определение допускаемого напряжения при расчете на контактную и изгибной выносливости.

Число циклов нагружения зубьев червячного колеса при постоянной
нагрузке определяется по формуле:



Червячные колеса из безоловянистых бронз (2-я группа) и чугунов (3-я
группа) имеют большую склонность к заеданию, поэтому допускаемые
контактные напряжения для них определяются в зависимости от скорости скольжения.

Для материалов 2-ой группы (безоловянистые бронзы):

– при закаленном, шлифованном червяке



Допускаемые напряжения для расчета на изгибную выносливость.
Допускаемые напряжения изгиба для зубьев венцов колес, выполненных
из материалов 1-ой и 2-ой групп, из оловянистых и безоловянистых бронз,
определяются по формуле:







При нереверсивной нагрузке величина предела ограниченной изгибной
выносливости определяется по формуле:

.

Допускаемые напряжения изгиба для зубьев венцов колес при нереверсивной нагрузке:



Для расчета при пиковых нагрузках для безоловянистых бронз:

---