Урок Техническая механика,Курсовой расчет "Курсовой расчет"

Государственное бюджетное профессиональное

 образовательное учреждение

Иркутской области

«Ангарский политехнический техникум»

                                                                                                     Специальность

                                                                                                      Группа

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: Техническая механика

тема: Расчет клиноременной передачи

N=10кВт, n₁=980об/мин , i=4.1

Выполнил:

Принял: 

Оценка:               

РАССМОТРЕНО

Предметной (цикловой) комиссией

                                                                                            Протокол  № 

                                                    Председатель ПЦК          Авдеева .Л.Н

                                                     ЗАДАНИЕ

Для курсового проектирования по дисциплине :Техническая механика

Студенту Ангарского Политехнического Техникума : Бутакову Николаю

Николаевичу

Тема задания : Расчет клиноременной передачи

Курсовой проект на указанную тему выполняется учащимся техникума в следующем обьеме:

1.Пояснительная записка

2.Исходные данные

3.Кинематическая схема

4.Расчетная часть

5.Литература

Расчетная часть проекта:

 Исходные данные.Кинетическая схема , Определение вращающего момента на валу ведущей звездочки, Определение диаметра меньшего шкива, Определение диаметра большего шкива, Передаточное отношение (уточненное),Определение межосевого расстояния, в интервале, Определение длины ремня, Предварительное межосевое расстояние. Нахождение длины ремня, Уточнение межосевого расстояния, Определение угла обхвата, Определение числа ремней, Определение скорости ремня  ,Определение натяжения ветви ремня, Определение силы действующей на вал, Определение напряжения в ремнях, Напряжение ведущей ветви, Определение максимального напряжения ,Определение рабочего ресурса передачи, Определение размера шкивов ,Определение толщины ведущего шкива , Определения диаметра вала и ступицы ведомого шкива, Определение диаметра вала и ступицы ведущего шкива, Определение толщины ведомого шкива.

Графическая часть:

Кинематическая схема клиноременной передачи, канавки шкива, ремень, шкив ведущий, шкив ведомый.

Лист

Кинематическая схема клиноременной передачи, канавки шкива, ремень, шкив ведущий, шкив ведомый.

                                                                                      Дата выдачи

                                                                                              Срок окончания

                                                                        Зав.Отделением

                                                                                               Преподаватель:

                                                  Содержание.

Введение

1.Исходные данные

2.Кинетическая схема

3.Определение вращающего момента на валу ведущей звездочки

3.1Определение диаметра меньшего шкива

3.2 Определение диаметра большего шкива

4. Передаточное отношение (уточненное)

5.Определение межосевого расстояния, в интервале

6.Определение длины ремня

6.1 Предварительное межосевое расстояние

6.2 Нахождение длины ремня

7. Уточнение межосевого расстояния

8. Определение угла обхвата

8.1 Определение числа ремней

8.2 Определение скорости ремня 

8.3 Определение натяжения ветви ремня

8.4 Определение силы действующей на вал.

9. Определение напряжения в ремнях

9.1 Напряжение ведущей ветви

10. Определение максимального напряжения

11. Определение рабочего ресурса передачи

11.1 Определение размера шкивов

11.2 Определение толщины ведущего шкива

11.3 Определения диаметра вала и ступицы ведомого шкива

11.4 Определение диаметра вала и ступицы ведущего шкива

11.5 Определение толщины ведомого шкива

Литература.

 1.Исходные данные.

Р – Мощность электро двигателя = 10 кВт

Число оборотов ведущего шкива = 980об/мин

Передаточное число = 4.1

Принимаем ремень типа В, материал Р (Резина), длина 2000.

2.Кинематическая схема.

Где:

a – межосевое расстояние ,(мм)

n₁ – число оборотов ведущего шкива,(об/мин)

n₂ – число оборотов ведомого шкива ,(об/мин)

d₁ – диаметр ведущего шкива,(мм)

d₂ – диаметр ведомого шкива,(мм)

v - скорость ремня ,(м/с)

α  - угол обхвата

3.Определение вращающего момента на валу ведущей звездочки.

T₁= ==97,5 (н/мм)

Р- мощность эл. Двигателя (кВт)

n1- число оборотов в минуту

30- вспомогательный коэффициент

 

3.1 Диаметр ведущего шкива.(мм)

D₁=

Диаметр меньшего шкива я округляю по таблице 7.7 и ГОСТ 17383-73

И принимаю его равным 125 (мм)

Где

(34) – вспомогательный коэффициент

T₁ – Крутящий момент (Н*мм)

3.2 Диаметр ведомого шкива. (мм)

D₂= i*D₁*0,99=125*4,1*0,99=507,4(мм)

Где:

i –передаточное число

D₁- диаметр меньшего шкива (мм)

0,99- вспомогательный коэффициент

Принимаю D₂ по ГОСТ 17381-73 равной 500(мм)

4.Передаточное отношение (уточнение).

i =

Где:

0,99-вспом. коэф.

d₁ - диаметр меньшего шкива (мм)

d₂ – диаметр большего шкива (мм)

5. Межосевое расстояние (мм), в интервале:

a_min=0,55*(d₁+d₂)=0,55*(125+500)+10,5= 354,2(мм) –

я принимаю величину меньшую равную 350(мм)

a_max=d₁+d₂= 125+500= 625(мм) –

я принимаю величину большую равную 650 (мм)

 

Где:

0,55- вспомогательный коэффициент

a _min –минимальное межосевое расстояние (мм)

a _max – максимальное межосевое расстояние (мм)

d1 – диам. ведущ. шкива (мм)

d2 – диам. ведом. шкива  (мм)

6.Определение длины ремня (мм) :

       6.1 Зададим предварительное межосевое расстояние : а

а = 0,75*(125+500)= 469,75 (мм)  => округляю до 500 (мм)

       6.2 Найдем длину ремня  

L_p=2*a+0,5*π*(d₁+d₂)+=2*500+0,5*3,14*(125+500)+=

= 2052 (мм)

Где:

а - предварительное межосевое расстояние (мм)

d1 – диам. ведущ. шкива (мм)

d2 – диам. ведом. шкива  (мм)

Принимаем L_p по ГОСТ 12841-80 равную 2000 (мм).

7. Уточнение межосевого расстояния (мм).

а = 0,25*[( L_p – ω)+

L_p – длина ремня (мм)

 ω – вспомогательная величина (мм)

у – вспомогательная величина

ω =

y =

а = 0,25*[( 2000 – 980)+ = 1891,3 (мм)

8.Определение угла обхвата.

α== 140º

Где:

d1 – диам. ведущ. шкива (мм)

d2 – диам. ведом. шкива  (мм)

а - межосевое расстояние (мм)

Из таблицы 7.8 принимаю  P_O=1,89

Из таблицы 7.9 принимаю C_L=0,98

Из таблицы 7.10 принимаю C_P=1,4

Из таблицы № 3 принимаю  C_α=0,89

8.1 Определение числа ремней.

Z =  =  = 8,5≈ 9 (шт)

Где:

C_α- коэф. угла обхвата ремня

P_O- коэф. частоты вращения

C_L- коэф. сечения ремня

C_P- коэф.

8.2Определение скорости ремня.

V =

Где:

d1- диаметр ведущего шкива

n1- число оборотов в минуту

8.3 Определение натяжения ремня (Н).

F₀=+0,18*=234,8 (H)

Где:

z - число ремней

v - скорость ремня

p – мощность эл.двигателя

ɵ - коэф. учитывающий центробежную силу

C_α- коэф. угла обхвата ремня

C_L- коэф. сечения ремня

 

8.4 Определение силы действующей на вал.(Н)

F_в=2*Fо*z*sin  = 2*234,8*9*0,017 = 3968,5(Н)

Где:

Z - число ремней

F_в  - натяжение ветви ремня

α1 – угол обхвата ремня

9.Определение напряжения в ремнях.

F_t= - окружная сила

Где:

v - скорость ремня (м/с)

Р – мощность эл.двигателя (кВт)

9.1 Напряжение ведущей ветви.

F₁=F_O+0,5*F_T =234,8+0,5*1,562=235 (МПа)

Где:

F_в  - натяжение ветви ремня

v - скорость ремня (м/с)

F_t- окружная сила

10.Максимальное напряжение.(МПа)

σ_max=σ₁+σ_u+σ_v

Где:

σ₁ – напряжение от растяжения (МПа)

σ_u – напряжение изгиба (МПа)

σ_v – напряжение от центробежной силы (МПа)

σ_u= 50* 50*

σ_v=p*

σ₁==

σ_max=1,76+0,045+4,2 = 6 (МПа)

Где:

р - плотность материала ремня (кг/с)

v - скорость ремня (м/с)

Принимаем А из таблицы 7.7

А = 133 (максимальный диаметр ведущего шкива для данного ремня)

F₁ – натяжение ведущей ветви

11. Определение рабочего ресурса.(ч)

Н (требуемое) = 5000 часов

H_о= C_i * C_H =

Где:

n1 - число оборотов ведущего шкива (мм)

C_i – коэф. передаточного числа

C_H – коэф. числа ремней   

L_p – длина ремня

N_оц – число циклов выдерживаемых ремнем

d1- диаметр ведущего шкива (мм)

σ-1 – максимальное напряжение по допускам (МПа)

Условие Н_о ≥ Н (требуемое) Выполняется т.к

8125 (ч) > 5000(ч)

11.1 Определение размера шкивов. (мм)

B= z*b+5*f = 9*14+5*12,5=188,5(мм)

Где:   b – ширина канавки. (см. таблицу 7.12)

z – число ремней .

f -  ширина бортика.

11.2 Определение толщины ведущего шкива.

Диаметр ведущего шкива оказался меньше значения 300 (мм).В таком случае

шкив выполняется сплошным диском, толщиной определяемой по формуле:

S=0,005*d₁+3=0,005*125+3= 4(мм)

 Где: d₁- диаметр ведущего шкива.(мм)

 

11.3 Определение диаметра вала и ступицы ведомого вала.

Найдем вспомогательные величины:

W=  =

Где:

τ_к – давление ремня, оказываемое на поверхность шкива

Т₁ – крутящий момент (Н*мм)

W – коэф. скольжения ремня

τ = =  = 19,5 (МПа)

Где:

Т₁ – крутящий момент (Н*мм)

W – коэф. скольжения ремня

d₂вала =  * 10 =

Где:

Т₁ – крутящий момент (Н*мм)

τ – вспомогательный коэф. (МПа)

d₂ст = 1,6* d₂вала = 1,6*92,7=148,3 (мм)

11.4 Определение диаметра вала и ступицы ведущего шкива.

d₁вала==

d₁ст = 1,6* d₁вала = 1,6*58=92,8(мм)

Где:

d2 – диаметр ведомого шкива  (мм)

Т₁ – крутящий момент (Н*мм)

τ – вспомогательный коэф. (МПа)

11.5 Определение толщины ведомого шкива.

Так как расчетный диаметр ведомого шкива оказался равным 500 (мм),

поэтому в соответствии с рекомендациями, диск шкива выполним со

спицами ,число спиц = 6.

       Форма сечения спиц – эллипс. С соотношением осей эллипса:

a:h=0,4

Найдем начальную ширину эллипса h₁:

h₁=

 

а =

h = a*0,4 = 130,85*0,4=52,34 (мм)

Где:

d₂ст – диаметр ступицы ведомого шкива (мм)

F_t – Окружная сила(Н/с

σ_max – максимальное напряжение шкива (МПа)

d2 – диаметр ведомого шкива  (мм)

Литература.