Материал: Основы проектирования. Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине “Основы проектирования”. Битюцких О.К

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

"Воронежский государственный технический университет"

Кафедра автоматизированного оборудования машиностроительного производства

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению практических работ по дисциплине

“Основы проектирования” направления 15.03.01 «Машиностроение», профили «Технологии, оборудование и автоматизация машиностроительных произ-

водств», «Оборудование и технологии сварочного производства» студентами всех форм обучения

Воронеж 2021

УДК 621.01 (07) ББК 34.5я7

Составители:

канд. пед. наук О.К. Битюцких

ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ: Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине “Основы проектирования” направления 15.03.01 «Машиностроение», профили «Технологии, оборудование и автоматизация машиностроительных производств», «Оборудование и технологии сварочного производства» студентами всех форм обучения / Воронеж. гос. техн. ун-т; Сост. О.К. Битюцких. Воронеж, 2021. 28 с.

Методические указания предназначены для студентов 3 курсов, выполняющих практические работы по дисциплине “Основы проектирования”. Представлена методика кинематического анализа привода механизма и выбора типа электродвигателя. Представлена методика расчета закрытой цилиндрической передачи с нахождением основных параметров зацепления. Приведено большое количество справочных данных в виде таблиц и рисунков.

Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD и содержится в файле: ОП.doc.

Ил. 17, Табл. 15. Библиогр.: 10 назв.

УДК 621.01(07) ББК 34.5я7

Рецензент – М. Н. Краснова, канд. техн. наук, доц кафедры автоматизированного оборудования машиностроительного производства ВГТУ

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

2

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Кинематический расчет привода производится одновременно с подбором по каталогу приемлемого по мощности и частоте вращения электродвигателя и сводится к определению общего передаточного числа привода и разбивки его между отдельными узлами и типами передач согласно заданной кинематической схеме (рис.1).

Скорость вращения входного вала ω2 (кривошипа) рычажного механизма за-

дана.

Рис. 1. Кинематическая схема

По найденному уравновешивающему моменту Рур , приложенному к кривошипу, определяют вращающий момент на валу кривошипа привода:

М2 = k Рур lab ,

где Рур – уравновешивающая сила, lab – длина кривошипа,

k – коэффициент запаса, определяемый в зависимости от неучтённых нагрузок, степени влияния сил и моментов трения, ошибки в положении силового расчета, условий эксплуатации и др. k =1,2...3

Находят мощность на ведомом валу привода:

N2 = M2 ω2 ,

где ω2 – угловая скорость вала кривошипа, рад/с. Определяют мощность на валу электродвигателя:

Nдв = ηN2 ,

общ

где ηобщ – КПД всего привода, равный произведению частных КПД передач, входящих в привод:

ηобщ = ηзакр ηоткр ηподшm ,

3

здесь ηзакр – КПД закрытой передачи (редуктора);

ηоткр – КПД открытой передачи;

ηподш – КПД одной пары подшипников качения;

m - число пар подшипников.

Среднее значение передаточных отношений и КПД различных типов передач приведены в табл. 1.

Таблица 1 Среднее значение передаточных отношений и КПД

 

 

 

КПД передач, η

Тип передачи

 

 

 

 

закрытой

открытой

 

 

 

 

 

 

 

 

Зубчатая цилиндрическая

 

0,96…0,98

0,93…0,95

 

 

 

 

 

Зубчата коническая

 

0,95…0,97

0,92…0,94

 

 

 

 

 

Червячная:

 

1

0,65…0,70

0,50…0,60

при числе заходов

 

2

0,70…0,75

0,60…0,70

червяка

 

4

0,85…0,90

-

 

 

 

 

 

Цепная

 

0,95…0,97

0,90…0,93

 

 

 

Ременная передача с плоским или

-

0,94…0,97

клиновым ремнем

 

 

 

Одна пара подшипников качения

0,99…0,995

 

 

Одна пара подшипников скольжения

0,98…0,99

 

 

 

 

 

По найденной мощности Nдв определяют тип трехфазного асинхронного электродвигателя, наиболее подходящего для конкретных условий работы (табл.2).

Трехфазные асинхронные электродвигатели, наиболее распространенные в различных отраслях народного хозяйства; их преимущества по сравнению с двигателями других типов: простота конструкции, меньшая стоимость, более высокая эксплуатационная надежность.

Так как для рассчитываемого привода подходят двигатели с различными частотами вращения, то следует рассмотреть несколько вариантов и остановиться на оптимальном. При этом надо учитывать, что с повышением частоты вращения масса двигателя и его габариты уменьшаются, снижается стоимость, однако рабочий ресурс тоже уменьшается. Поэтому для приводов общего назначения, если нет специальных указаний, предпочтительны двигатели с частотами вращения 1500 или 1000 об/мин.

4

Таблица 2 Трехфазные асинхронные электродвигатели общего назначения серия 4A

Мощ-

Синхронная частота вращения, об/мин

 

3000

1500

1000

750

ность,

Типоразмер

Типоразмер

Типоразмер

Типоразмер

кВт

двигателя

двигателя

Двигателя

двигателя

 

0,55

4АА63В2У3

4А71А4У3

4А71В6У3

4А80В8У3

0,75

4А71А2У3

4А71В4У3

4А80А6У3

4А90LА8У3

1,1

4А71В2У3

4А80А4У3

4А80В6У3

4А90LВ8У3

1,5

4А80А2У3

4А80В4У3

4А90L6У3

4А100L8У3

2,2

4А80В2У3

4А90L4У3

4А100L6У3

4А112МА8У3

3,0

4А90L2У3

4А100S4У3

4А112МА6У3

4А112МВ8У3

4,0

4А100S2У3

4А100L4У3

4А112МВ6У3

4А132S8У3

5,5

4А100L2У3

4А112M4У3

4А132S6У3

4А132М8У3

7,5

4А112М2У3

4А132S4У3

4А132М6У3

4А160S8У3

11,0

4А132М2У3

4А132М4У3

4А160S6У3

4А160М8У3

15,0

4А160S2У3

4А160S4У3

4А160М6У3

4А180М8У3

18,5

4А160М2У3

4А160М4У3

4А180М6У3

4А200М8У3

22

4А180S2У3

4А180S4У3

4А200М6У3

4А200L8У3

30

4А180М2У3

4А180М4У3

4А200L6У3

4А225М8У3

37

4А200М2У3

4А200М4У3

4А225М6У3

4А250S8У3

45

4А200L2У3

4А200L4У3

4А250S6У3

4А250М8У3

55

4А225М2У3

4А225М4У3

4А250М6У3

4А280S8У3

75

4А250S2У3

4А250S4У3

4А280S6E3

4А280М8У3

95

4А250М2У3

4А250М4У3

4А280М6У3

4А315S8У3

110

4А280S2У3

4А280S4У3

4А315S6У3

4А315M8У3

132

4A280M2У3

4A280M4У3

4A315M6У3

4A355S8У3

160

4A315S2У3

4A315S4У3

4A355S6У3

4A355M8У3

200

4A315M2У3

4A315M4У3

4A355M6У3

-

Примечание: В типоразмерах двигателей цифра 4 означает порядковый номер серии, А - род двигателя (асинхронный). Буква A на третьем месте означает, что станина и щиты двигателя алюминиевые; если станина алюминиевая, а щиты чугунные, то это отмечается буквой Х; отсутствие этих букв означает, что станина и щиты чугунные или стальные. Двухили трехзначное число указывает высоту оси вращения. Буквы L, S или M указывают установочный размер по длине станины. Буквами A или B отмечается длина сердечника статора. Цифры 2,4,6 или 8 означают число полюсов. Последние две буквы (УЗ) показывают, что двигатель предназначен для работы в зонах с умеренным климатом.

Определяют общее передаточное отношение всего привода:

iобщ

=

nдв

,

 

 

 

n2

где nдв – частота вращения вала электродвигателя;

5

Источник: https://studfile.net/preview/16564776/