ОГЛАВЛЕНИЕ

1 Подбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет привода.......................		5
1.2	Определение частот вращения валов...........................................................................	11
1.3	Определение вращающих моментов на валах.............................................................	15
2. Расчёт зубчатых передач.................................................................................................		16
2.1	Выбор материала............................................................................................................	16
2.2	Расчёт допускаемых напряжений.................................................................................	22
2.3	Расчёт геометрии цилиндрической закрытой передачи.............................................	28
2.4	Расчёт геометрии конической зубчатой закрытой передачи.....................................	40
3 Расчёт зубчатых закрытых передач с внутренним зацеплением..................................		46
4 Расчёт открытых зубчатых передач................................................................................		49
4.1	Расчёт цилиндрической передачи ................................................................................	49
4.2	Расчёт конической передачи.........................................................................................	50
5. Комплексный расчет коиноременной передачи ...........................................................		52
5.1	Общие сведения..............................................................................................................	52
5.2	Геометрический расчет передачи.................................................................................	53
5.3	Силовой расчет передачи..............................................................................................	55
5.4	Расчёт клиноременных передач на выносливость и тяговую способность.............	56
5.5	Пример расчета клиноременной передачи..................................................................	58
6 Расчёт цепных передач.....................................................................................................		64
6.1	Общие сведения..............................................................................................................	64
6.2	Звездочки.........................................................................................................................	65
6.3	Основные геометрические соотношения.....................................................................	66
6.4	Силы в ветвях цепи........................................................................................................	66
6.5	Расчёт передачи роликовой (втулочной) цепью.........................................................	67
6.6	Пример расчета цепной передачи.................................................................................	70
6.7	Расчёт передачи зубчатой цепью..................................................................................	72
7 Сварные соединения.........................................................................................................		75
7.1	Общие сведения..............................................................................................................	75
7.2	Виды соединений...........................................................................................................	75
7.3	Расчёт на прочность.......................................................................................................	79

3

7.4	Примеры расчета............................................................................................................	87
8 Соединения пайкой...........................................................................................................		91
8.1	Общие сведения..............................................................................................................	91
8.2	Расчёт прочности............................................................................................................	93
9 Резьбовые соединения......................................................................................................		96
9.1	Общие сведения..............................................................................................................	96
9.2	Геометрические параметры резьб ................................................................................	97
9.3	Основные типы резьб.....................................................................................................	98
9.4	Материал резьбовых деталей, классы прочности и покрытия................................	101
9.5	Виды разрушения резьбовых соединений.................................................................	104
9.6	Расчёт на прочность стержня винта (болта)..............................................................	106
9.7	Расчёт соединений, включающих группу болтов.....................................................	114
9.8	Примеры расчета..........................................................................................................	121
10 Расчёт клеммовых соединений....................................................................................		129
Используемая литература..................................................................................................		133

4

1 ПОДБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

Выбрать стандартный электродвигатель, произвести кинематический расчёт и определить вращающие моменты на валах привода возможно, если известны кинематическая схема привода и исходные данные для расчёта.

Эти данные приводятся в заданиях для проектирования, которые выдаются студенту преподавателем.

Исходные данные могут быть заданы различными параметрами:

- окружная сила Ft на барабане ленточного транспортёра или тяговых звёздочках конвейера; скорость движения ленты транспортёра или цепи конвейера; диаметр барабана транспортёра DБ или число зубьев zЗВ и шаг pЗВ тяговых звёздочек (рис. 1.1, а-д);

- вращающий момент ТВЫХ и частота вращения nВЫХ выходного вала редуктора

(рис. 1.2, а-в);

-мощность электродвигателя РЭД и частота вращения рабочего вала барабана nР

или тяговых звёздочек.

1.1 Выбор электродвигателя Промышленность выпускает большое число электродвигателей для всех

отраслей народного хозяйства. В заданиях на курсовое проектирование предложены такие исполнительные машины, к которым в качестве источника движения подходят в большей степени трёхфазные асинхронные двигатели из-за их преимуществ перед другими: простота конструкции, меньшая стоимость, более высокая эксплуатационная надёжность.

Трёхфазные асинхронные короткозамкнутые электродвигатели единой серии 4А следует назначать для различных приводов механизмов, предложенных в заданиях на курсовое проектирование.

Выбирают электродвигатель из числа стандартных по условию

РЭД РПОТР ,

(1.1)

5

где СМ

где РЭД - мощность стандартного электродвигателя; РПОТР - потребная мощность для привода механизма

	РПОТР РР / ОБЩ ,			(1.2)
где РР	- мощность на валу барабана или тяговых звёздочек, т.е. мощность на
валу рабочего органа, Вт (для схем на рис. 1.1, а-д).
	РР Ft ,			(1.3)
где Ft	- окружная сила на барабане или тяговых звёздочках, Н;
- линейная скорость ленты транспортёра или цепного конвейера, м/с;
ОБЩ - общий коэффициент полезного действия привода механизма;
	ОБЩ СМ РЕД ЦП		(для схем рис. 1.1, а,б);	(1.4)
	ОБЩ	СМ2 РЕД	(для схемы рис. 1.1, г,д);	(1.5)
	ОБЩ СМ РЕД uОЗП		(для схемы рис. 1.1, в);	(1.6)
	ОБЩ	СМ РЕД	(для схемы рис. 1.2, а,б);	(1.7)
	ОБЩ	РП РЕД	(для схемы рис. 1.2, в),	(1.8)

- КПД соединительной муфты;

РЕД - КПД редуктора;

ОЗП - КПД открытой зубчатой передачи;

РП - КПД ременной передачи;

ЦП - КПД цепной передачи.

Вобщем случае

РЕД

1 2 3 ...,

(1.9)

где 1 , 2 , 3 - КПД отдельных передач, входящих в состав редуктора. Величины коэффициентов полезного действия механических передач, с учётом

потерь в подшипниках качения, приведены в табл. 1.1.

6

Рр	Рр

Рр

Р

Рр

Рис. 1.1

7

ТВЫХ, nВЫХ

ТВЫХ	ТВЫХ
nВЫХ	nВЫХ
	Рис. 1.2

Таблица 1.1 – Коэффициент полезного действия механических передач (с учетом потерь в подшипниках качения)

	Передача		Передача
Зубчатая:			Ременная:
-	цилиндрическая	0,96 – 0,98	-с плоским ремнем	0,96 – 0,98
-	коническая	0,95 – 0,97	-с клиновым и поликлино-
			вым ремнем	0,95 – 0,97
Планетарная:			Цепная:
-	одноступенчатая	0,90 – 0,95	-закрытая	0,95 – 0,97
-	двухступенчатая	0,85 – 0,90	-открытая	0,90 – 0,95
Червячная			Муфта соединительная	0,98
при передаточном числе:			Подшипники качения (одна
-	свыше 30	0,70 – 0,80	пара)	0,99
- свыше 14 до 30		0,75 – 0,85
- свыше 8 до 14		0,80 – 0,90

Для кинематических схем по рис. 1.2, а-в

PP TВЫХ ВЫХ ,

где ТВЫХ - вращающий момент на выходном валу редуктора, Нм;

ВЫХ - угловая скорость на выходном валу редуктора, рад/с;

ВЫХ nВЫХ .

30

8

Определив потребную мощность PПОТР , выбирают из табл. 1.2, выполняя условие неравенства (1.1), стандартный электродвигатель с синхронной частотой вращения nЭД 1500 мин –1.

Таблица 1.2 - Двигатели закрытые обдуваемые серии 4А
Мощность			Синхронная частота, мин-1
P, кВт		3000	1500	1000	750
0,25		-	-	-	71В8/680
0,37		-	-	71А6/910	80А8/675
0,55		-	71А4/1390	71В6/900	80В8/700
0,75		71А2/2840	71В4/1390	80А6/915	90LA8/700
1,1		71B2/2810	80A4/1420	80B6/920	90LB8/700
1,5		80A2/2850	80B4/1415	90L6/935	100L8/700
2,2		80W2/2850	90L4/1425	100L6/950	112MA8/700
3		90L2/2840	100S4/1435	112MA6/955	112MB8/700
4		100S2/2880	100L4/1430	112MB6/950	132S8/720
5,5		100L2/2880	112M4/1445	132S6/965	132M8/720
7,5		112M2/2900	132S4/1455	132M6/970	160S8/730
11		132M2/2900	132M4/1460	160S6/975	160M8/730
15		160S2/2940	160S4/1465	160M6/975	180M8/730
18,5		160M2/2940	160M4/1465	180M6/975	-
22		180S2/2945	180S4/1470	-	-
30		180M2/2945	180M4/1470	-	-

Примечание. Перед косой чертой – обозначение двигателя серии 4А, после черты – асинхронная частота, мин-1.

Рис. 1.3

9

Таблица 1.3 - Основные размеры двигателей серии 4А (см. рис. 1.3)
							Размеры, мм, двигателей исполнений
Тип	Число	IM1081
			IM 1081, IM 2081, IM 3081								IM 1081, IM 2081								IM 2081, IM 3081
двигателя	полюсов	d30	l1	l30	d1	b1		h1		l10	l31	d10	b10	h		h10	h31	l20	l21	d20	d22	d24	d25
		170
71 A,B			40	285	19					90	45	7	112	71		9	201	3,5		165
						6		6											10		12
80 A				300							50		125				218					200	130
		186	50		22					100		10		80		10
80 B				320
		208
90 L				350	24					125	56		140	90		11	243		12	215		250
100 S	2,4,6,8			362						112			160				263						180
		235	60		28	8		7			63			100		12		4	14		15
100 L				392
		260								140		12
112 M				452	32						70		190	112			310		16	265		300	230
			80			10
132 S				480									216	132			350		18
		302			38			8			89					13
132 M				530																300		350	250
										178								5
160 S	2				42	12					108		254				430		15
				624										160		18
	4,6,8				48	14		9
		358																			19
160 M	2				42	12		8
				667						210
	4,6,8				48	14		8
			110
180 S	2				48	14		8			121	15	279	180			470			350		400	300
				662						203						20			18
	4,6,8				55	16		10
		410
180 M	2				48	14		9			241
				702
	4,6,8				55	16		10