МИНОБРНАУКИ РОССИИ
федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Рыбинский государственный авиационный технический
университет имени П. А. Соловьева»
Факультет заочного обучения
Кафедра ОКМ
Контрольная работа
по дисциплине Основы проектирования и конструирования
Вариант №13
Выполнил(а) Манькова О.В
(Ф.И.О.)
студент(ка) гр. ЗКП-12 , 2 курса
Преподаватель Трусов В.В.
(Ф.И.О.)
Оценка
Подпись преподавателя ______________
Дата _______________________________
Рыбинск 2013
Оглавление
1. Выбор электродвигателя 3
1.1 Исходные данные: 3
1.2 Расчет необходимой мощности 3
1.3 Общий КПД привода 3
2. Кинематический расчет привода 4
3. Силовой расчет привода 6
4.1 Исходные данные 7
4.2. Выбор материала и расчет допускаемых напряжений 9
4.5. Расчет диаметров 13
4.6 Проверка выполнения условий прочности 14
Источники 19
1. Выбор электродвигателя
1.1 Исходные данные:
Масса поднимаемого груза М = 110 кг.
Скорость подъема груза V = 2,40 м/с.
Частота вращения электродвигателя nэ д= 1400 мин-1.
Передаточное отношение ременной передачи i р = 1,90.
Диаметр звездочки цепного подъемника D = 0,850 м.
КПД цепного подъемника = 0,9.
1.2 Расчет необходимой мощности
Расчет мощности производится по формуле:
где g = 9,81 м/с;G – вес поднимаемого груза, H;
кВт.
1.3 Общий КПД привода
Общий КПД привода находим как произведение отдельных составляющих:
где - КПД ременной передачи;- КПД 2-х ступенчатого редуктора;- КПД муфты.
Численные значения составляющих коэффициента полезного действия находим по таблице П.1 [1]:
=0,95; =0,98;=0,97 - КПД зубчатой цилиндрической передачи быстроходной и тихоходной ступеней редуктора.
; Принимаем: .
Находим расчетную мощность электродвигателя по формуле:
кВт
Выбираем тип электродвигателя по таблице П.8 [1]:
АИР100S4У3 с параметрами: кВт,мин-1, =2.
, m=27.9.
Примечание: Электродвигатель должен иметь равную или несколько большую мощность по сравнению с расчетной мощностью, т.е. .
2. Кинематический расчет привода
Кинематический расчет дает возможность определить передаточные числа первой и второй ступеней редуктора. Исходя из скорости движения цепи подъемника, найдем значение частоты вращения выходного вала редуктора. Вал через соединительную муфту связан с ведущей звездочкой подъемника.
м/с,
где - определяемая частота вращения выходного (тихоходного) вала редуктора, мин-1. Отсюда имеем:
мин -1.
Находим расчетное значение общего передаточного отношения привода, т.е. во сколько раз нужно редуцировать (понижать) скорость электродвигателя:
.
При этом на редуктор приходится только часть этого отношения, т.к. имеется еще ременная передача с передаточным отношением - задано:
.
Разбиваем по двум ступеням редуктора:
,
где - передаточное число быстроходной ступени редуктора,
- передаточное число тихоходной ступени редуктора.
Согласно рекомендациям (таблица П.13 [1]) имеем:
;
.
.
Примечание: Числовые значения передаточных чисел обычно выбирают из ряда ближайших стандартных величин. Мы же, для упрощения расчетов, их оставляем без изменений.
Определяем частоты вращения валов, для этого обозначим:
- частота вращения быстроходного вала, мин-1;
- частота вращения промежуточного вала, мин-1;
- частота вращения выходного (тихоходного) вала редуктора, мин-1;
- частота вращения тихоходного вала привода, мин-1
мин-1;
мин-1;
мин-1;
мин-1 .
()
Для проверки результата расчета сопоставляем найденную частоту вращения тихоходного вала привода ( мин-1 ) с той, которая была получена ранее, и убеждаемся в их совпадении.