Задача 6

Розрахувати електромеханічний привід стрічко-протяжного механізму (рис.6, табл.6), що складається з електродвигуна, муфти та передачі за відомими потужністю на тихохідному валу N₂ (Вт), частотою обертання n₂ (об/хв), та кутом нахилу зубців β. Виконати креслення конструкції вузла ведучого вала (складальне креслення) та специфікацію його складових.

Таблиця 6.1

№ варіанта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
N2	160	170	180	200	220	250	350	450	600	800
n2	2600	2000	2550	1800	2450	2300	2000	2200	2500	2400

Таблиця 6.2

№ варіанта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
N2	70	90	110	140	150	180	200	210	230	300
n2	600	500	650	580	610	700	650	680	720	700

Таблиця 6.3

№ варіанта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
N2	300	330	350	390	410	430	480	520	610	900
n2	510	600	480	580	280	710	300	420	710	400
β	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19

Таблиця 6.4

№ варіанта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
N2	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000
n2	500	600	700	800	550	650	750	850	400	450
β	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17

Таблиця 6.5

№ варіанта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
N2	360	460	560	650	760	860	960	1160	1260	1360
n2	420	440	460	480	500	520	540	580	600	680

Таблиця 6.6

№ варіанта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
N2	70	80	90	110	120	130	140	150	180	260
n2	475	575	775	460	510	485	565	495	625	725

Таблиця 6.7

№ варіанта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
N2	215	315	415	515	615	715	815	915	1015	1150
n2	20	30	40	60	70	80	90	100	50	35

Таблиця 6.8

№ варіанта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
N2	95	105	125	145	165	185	205	285	265	285
n2	25	35	45	55	65	75	85	95	105	35

Таблиця 6.9

№ варіанта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
N2	100	200	300	400	500	600	700	250	350	750
n2	3000	2900	2800	2700	2600	2500	2400	2300	2200	2000

Таблиця 6.10

№ варіанта	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
N2	210	310	410	510	810	910	810	1200	1300	1500
n2	700	600	500	710	610	510	720	620	520	420
β	8	9	10	9	10	8	11	13	12	14

Цим завданням передбачається спрощений розрахунок вказаного типу зубчастої передачі.

Для всіх типів передач початок розрахунку є однаковим. За відомими потужністю на веденому валу і коефіцієнтом корисної дії передачі (табл.5, задачі 5) визначають потужність на ведучому валу : .

За отриманим значенням вибирають електродвигун найближчої більшої потужності (табл.1.6, або додаток2 табл. Д4).

Знаючи число обертів передачі на виході і на вході визначають передаточне відношення: .

Задаються числом зубців шестерні (для прямозубої та косозубої передач число зубців шестерні , а для колеса , величини повинні бути цілими) Вибираємо стандартний нормальний модуль передачі із ряду – 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,8; 1,0; 1,25; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0… Чим потужніша передача, тим більшим повинен бути модуль. Для черв’ячної передачі задаються числом заходів чер’вяка. Якщо 28, то =1, якщо = 11…27, то =2. Число зубців колеса . Приймають число модулів у діаметрі ділильного колеса q= d/m=12…14.

Далі розраховують геометричні параметри передач (див. табл.2; 3; 4)

Мінімальний діаметр вала, на якому знаходиться колесо визначають за формулою

,

– потужність на веденому валу, Вт;

– обертальний момент на веденому валу, Н м;

– кутова швидкість обертання вала, ; = /30 ;

– частота обертання вала об/хв.

У графічній частині має бути представлене робоче креслення вузла (формат А3) розрахованого зубчастого колеса разом із валом, на якому воно знаходиться та відповідними підшипниками кочення (див табл.5.6), а також специфікація на вказане складальне креслення. Креслення зображують у машинобудівному масштабі, наприклад М1:1; 2:1; 1:2 тощо, з проставленням потрібних допусків, посадок, шорсткостей поверхонь і т.п., у відповідності інших вимог виконання ЄСКД.

Табл. 1.6

Основні технічні дані асинхронних електродвигунів

Тип	Потужність, Вт	Число обертів, об/хв	Діаметр вала. Мм
АОЛ-011-4	50	1400	10
АОЛ-012-4	80	1400	10
АОЛ-11-4	120	1400	12
АОЛ-21-4	270	1400	14
АОЛ-22-4	400	1400	14

Табл. 2.6

Геометричні параметри циліндричних передач, мм

Параметри	Прямозуба	Косозуба
Модуль торцевий	-	= /
Діаметр ділильного кола	z	z
Діаметр кола виступів
Діаметр кола западин
Висота зуба
Міжосьова відстань
Ширина колеса
Діаметр маточини

Табл. 3.6

Геометричні параметри конічної передачі, мм

Параметри	Формули
Кути початкових конусів: шестерні, колеса
Діаметр ділильного колеса
Конусна відстань
Висота зубця
Діаметр вершин	=
Діаметр западин	=
Довжина зуба
Середній модуль зубів	=

Табл.4.6

Геометричні параметри черв’ячної передачі, мм

Параметри	Черв’яка	Колеса
Діаметр ділильного кола
Діаметр кола виступів
Діаметр кола западин
Довжина нарізної частини		-
Зовнішній діаметр колеса	-
Ширина вінця колеса	-
Діаметр маточини	-	=(1,5 2)
Довжина маточини	-	=(1 1,6)
Міжосьва відстань передачі

Табл. 5.6

Основні геометричні параметри кулькових радіальних однорядних підшипників [10,т.2 116,117с.]

Позначення підшипника	Внутрішній (посадочний) діаметр, d мм	Зовнішній діаметр, D мм	Ширина, В мм
1000097	7	17	5
1000098	8	19	6
1000099	9	20	6
1000900	10	22	6
1000901	12	24	6
1000902	15	28	7
1000903	17	30	7
1000904	20	37	9

Приклад розрахунку електромеханічного приводу стрічкопротяжного механізму

Визначають потрібну потужність двигуна:

де -загальний к.к.д.приводу,

-к.к.д. муфти,

-к.к.д. передачі.

2. Вибирають за табл.1.6 (або Д4, додаток2) найближчий більший за потужністю двигун АОЛ-11-4, потужністю N=120 Вт, число обертів валу n= 1400 об/хв., d=12мм.

3. Визначають передаточне відношення передачі:

;

4. Задаються числом зубців шестерні z1=24,

і визначають число зубців колеса

приймають z2=56.

5. Вибирають нормальний модуль передачі m=1,5мм.

6. Визначають торцевий модуль передачі:

= /

7. Розраховують геометричні параметри передачі (табл.6.2)

Діаметри ділильних та початкових кіл:

Шестерні

Колеса

Діаметри кіл виступів:

Діаметри кіл западин:

Висота зуба:

Міжосьова відстань:

Ширина колеса:

8. Діаметр вала для закріплення колеса:

мм,

де .

9. Виконують конструювання вала. Так як вал двигуна має діаметр 12мм то конструктивно приймають діаметр вала де знаходиться колесо =24мм, а діаметр вала у місці посадки підшипників =17мм. В якості опор для вала приймають кулькові радіальні однорядні підшипники (табл.5.6) № 1000903 з геометричними параметрами d=17мм, D=30мм, B=7мм.

10. Діаметр маточини колеса: =2 24=48 мм.

11. Прийнявши спосіб кріплення зубчастого колеса на валу, наприклад за допомогою штифта, визначають його найменший діаметр:

,

де – допустиме напруження зрізу, для сталі =80 МПа ;

– крутний момент на валу Нм;

.

Приймають діаметр штифта d= 3мм.

Згідно отриманих результатів розрахунків на форматі А3 виконують складальне креслення вузла, що включає – вал з опорами (підшипниками), та зубчасте колесо закріплене на валу за допомогою штифта і специфікацію (див. далі).