Подбор электродвигателя и кинематический расчет приводной станции к конвейеру
Сравнительная оценка прочности сварного стыкового и нахлёстного соединений стальных полос, нагруженных силами растяжения. Расчет межосевого расстояния редуктора, силы затяжки болта крепления зубчатого колеса. Определение мощности и угловой скорости вала.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 23.10.2012 |
Размер файла | 410,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://allbest.ru/
Размещено на http://allbest.ru/
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГИЙ И УПРАВЛЕНИЯ имени К.Г.Разумовского
ИНСТИТУТ ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Кафедра «Теоретическая механика и инженерная графика»
Контрольная работа
ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ
Москва - 2012
Задача 1
Выполнить сравнительную оценку прочности сварного стыкового (рис. 1 а) и нахлёстного (рис. 1 б) соединений стальных полос, нагруженных силами растяжения F (постоянная нагрузка). Материал полос - сталь Ст 3 ([р] = 100 МПа), марка электрода Э42А ([р*] = [р], ([с*] = 0,8[р*]) - сварка автоматическая.
Расчетные параметры: b = 20 мм, h = 5 мм .
Предельно допустимая сила растяжения для сварного стыкового соединения составляет
100 = 1•104 Н = 10 кН,
где h = 5 мм - толщина шва;
lш = b = 20 мм - длина шва;
[уp*] = 100 Н/мм2 - допускаемое напряжение растяжения в поперечном сечении шва.
Предельно допустимая сила растяжения для сварного соединения внахлёстку составляет
= 3,5•40•80 = 1,12•104 Н = 11,2 кН,
где 0,7k = 0,7h = 3,5 мм - ширина площадки среза шва в биссектральной плоскости поперечного сечения (k = h - катет углового шва);
lш = 2b = 2*20 =40мм - длина шва;
[фc*] = 0,8[уp*] = 80 Н/мм2 - допускаемое напряжение среза в поперечном сечении шва.
Прочность нахлестного сварного соединения превосходит прочность стыкового соединения (за счёт вдвое большей длины шва).
Задача 2
Рассчитать болты, крепящие зубчатое колесо к барабану лебёдки (рис.2). Расчет вести при установке болтов с зазором. Материал барабана - чугун, материал колеса - сталь. Грузоподъемность лебёдки F и диаметры D1, D2.
Расчетные параметры: F = 20 кН; D1 = 350 мм; D2 = 500 мм.
Наибольший грузовой момент на барабане
Тб = FD1/2; = 20•0,35/2 = 3,5 кНм,
где D1 = 0,35 м - рабочий диаметр барабана.
· Установка болтов крепления колеса к барабану с зазором
Сила затяжки болта крепления зубчатого колеса, обеспечивающая необходимый момент трения Мтр на стыковой поверхности (Мтр = Мб), из решения уравнения
, откуда
= 8,75 кН.
где n =8 - число болтов крепления колеса;
f = 0,2 - коэффициент трения скольжения для пары сталь-чугун;
Fтр1 = fFзат сила трения в зоне затяжки одного болта;
D2 = 0,5 м - диаметр окружности болтового соединения барабана с зубчатым колесом.
Внутренний диаметр нарезки для болта, установленного с предварительной затяжкой, равен или более
= 12,22 мм
где Fзат = 8,75 кН - сила затяжки болтов крепления зубчатого колеса;
[уp] = 100 Н/мм2 - допускаемое напряжение растяжения для стали Ст3
По найденному значению внутреннего диаметра d1 резьбы выбирается по стандарту подходящий болт с резьбой М14.
· Установка болтов крепления колеса к барабану без зазора
Окружная сила Fокр1, действующая на один болт, равна
Fокр1.= Тб/(nD2/2) = 3,5•103/(8•500/2) = 1,75 кН.
Диаметр d стержня болта из условия прочности на срез составляет
= 6,49 мм,
где допускаемое напряжение на срез для стержня болта принято равным [ф] = 0,5[ур] = 50 МПа.
По найденному значению наружного диаметра d резьбы выбирается по стандарту подходящий болт с резьбой М10.
Задача 3
Подобрать электродвигатель и выполнить кинематический расчет приводной станции к конвейеру по приведенной ниже схеме (рис.3). Мощность на ведомом валу Р3 = 2,0 кВт, угловая скорость этого вала 3 = 2р.
Рассчитать также межосевое расстояние редуктора.
Рис.3. Схема приводной станции цепного конвейера
Общий КПД привода
0,95 • 0,992 • 0,98 = 0,91
где = 0,95 - КПД клиноремённой передачи;
= 0,99 - КПД пары подшипников;
= 0,98 - КПД прямозубого зацепления.
Требуемая мощность электродвигателя
2/0,91 = 2,2 кВт,
где P3 = 2 - мощность на ведомом валу передачи, кВт.
По справочнику выбран асинхронный электродвигатель марки 4А100L6……….
Рэл = 2,2 кВт;
n1 = 950 об/мин;
99,4 рад/с.
Общее передаточное отношение передачи
= 15,8.
Распределяем общее передаточное отношение по ступеням
Принимаем стандартное передаточное отношение редуктора uред = 4, тогда передаточное отношение ремённой передачи составляет
15,8/4 =3,95.
Определяем угловые скорости щi и вращающие (крутящие) моменты Тi на валах:
· вал 1
щ1 = 99,4 рад/с;
= 22,1 Нм;
· вал 2
25,2 рад/с;
82,9 Нм;
· вал 3
щ3 = 2р = 6,28 рад/с;
318,5 Нм.
Межосевое расстояние одноступенчатого цилиндрического прямозубого редуктора составляет
= 141 мм
где КНв= 1,1 - коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба;
Т3 - номинальный вращающий момент на колесе в Нм;
шb/a = 0,4 - коэффициент относительной ширины колеса;
уНР = 540 МПа - допускаемое контактное напряжение для материала колеса.
сварной редуктор зубчатый вал
Литература
1. Андреенков Е.В., Сёмин М.И., Харитонов Г.И. Основы деталей машин. М.: Владос, 2003.
2. Рощин Г.И., Самойлова Е.А. Детали машин и основы конструирования. М.: Юрайт, 2012.
3. Чернилевский. Детали машин: Проектирование приводов технологического оборудования. М.: Машиностроение, 2010.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Кинематическая схема привода ленточного конвейера. Кинематический расчет электродвигателя. Определение требуемуй мощности электродвигателя, результатов кинематических расчетов на валах, угловой скорости вала двигателя. Расчет зубчатых колес редуктора.
курсовая работа [100,3 K], добавлен 26.01.2010Выбор двигателя, кинематический и силовой расчеты его привода. Расчет клиноременной передачи и ориентировочного межосевого расстояния. Предназначение редуктора с нереверсивной передачей. Крутящий момент в сечении вала и размеры кованного зубчатого колеса.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 05.11.2011Методика определения мощности на ведущем валу электродвигателя и частоты вращения выходного вала для цепного конвейера. Расчет межосевого расстояния из условия контактной прочности зубьев для косозубой передачи. Анализ эскизной компоновки редуктора.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 20.03.2019Выбор электродвигателя, кинематический расчет привода скребкового конвейера. Расчет открытой и закрытой зубчатой передачи. Конструктивные размеры шестерни и колеса. Первый этап компоновки редуктора. Проверка прочности шпоночных соединений. Выбор муфты.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 20.04.2016Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Подбор подшипников тихоходного вала. Оценка прочности шпоночных соединений. Конструирование элементов корпуса редуктора. Расчет червячной передачи, валов редуктора и крутящих моментов на них.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 07.06.2010Кинематический расчет привода. Выбор материалов шестерен и колес и определение допускаемых напряжений. Расчет первой и второй ступени редуктора. Подбор и расчет валов и подшипников. Проверка прочности шпоночных соединений. Выбор муфты и сборка редуктора.
курсовая работа [711,5 K], добавлен 29.07.2010Выбор электродвигателя, обоснование оптимального варианта конструкции редуктора. Статическое исследование и кинематический анализ редуктора. Геометрический расчет зубчатых передач, выбор материала и термообработки, определение допускаемых напряжений.
курсовая работа [396,6 K], добавлен 03.04.2010Выбор электродвигателя и силовой расчет привода. Расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи. Уточненный расчет валов на статическую прочность. Определение размеров корпуса редуктора. Выбор смазки зубчатого зацепления. Проверочный расчет шпонок.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 12.12.2009Расчет болта кремового соединения, посредством которого рычаг неподвижно закрепляется на валу, определение силы затяжки. Вычисление параметров клиноременной передачи. Определение элементов червячной передачи редуктора. Расчет болта и подбор подшипников.
контрольная работа [308,5 K], добавлен 25.02.2011Выбор материала колес и допускаемых напряжений. Расчет червячной передачи, определение межосевого расстояния и модуля зацепления. Проверка на выносливость выходного вала. Подбор подшипников. Условие прочности шпонок на смятие и срез. Смазка редуктора.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.10.2012