Урок Техническая механика,Курсовой расчет Курсовой расчет

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждениеИркутской области
«Ангарский политехнический техникум»
Специальность
Группа
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине: Техническая механикатема: Расчет клиноременной передачиN=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:
Изм.
Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
PAGE \* LOWER 1
Разраб.
Провер.
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Лит.
Листов SECTIONPAGES \* LOWER 1
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.
Изм.
Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист

Изм.
Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
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= 30*Pπ*n1=30*18*1033,14*980=97,5 (н/мм)
Р- мощность эл. Двигателя (кВт)
n1- число оборотов в минуту
30- вспомогательный коэффициент
Изм.
Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист

3.1 Диаметр ведущего шкива.(мм)
D1=3÷43T1=330,097=1,38 (мм)Диаметр меньшего шкива я округляю по таблице 7.7 и ГОСТ 17383-73
И принимаю его равным 125 (мм)
Где
(3÷4) – 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 =d20,99*d1=5000,99*125=4,04Где:
0,99-вспом. коэф.
d1 - диаметр меньшего шкива (мм)
d2 – диаметр большего шкива (мм)
5. Межосевое расстояние (мм), в интервале:
amin=0,55*(d1+d2)=0,55*(125+500)+10,5= 354,2(мм) –
я принимаю величину меньшую равную 350(мм)
amax=d1+d2= 125+500= 625(мм) –
я принимаю величину большую равную 650 (мм)
Изм.
Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист

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
Lp=2*a+0,5*π*(d1+d2)+(d1-d2)24a=2*500+0,5*3,14*(125+500)+(500-125)24*500=
= 2052 (мм)
Где:
а - предварительное межосевое расстояние (мм)
d1 – диам. ведущ. шкива (мм)
d2 – диам. ведом. шкива (мм)
Принимаем Lp по ГОСТ 12841-80 равную 2000 (мм).
7. Уточнение межосевого расстояния (мм).
а = 0,25*[( Lp – ω)+(Lp – ω)2-2y]Lp – длина ремня (мм)Изм.
Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
PAGE \* LOWER 1

ω – вспомогательная величина (мм)
у – вспомогательная величина
ω = π*(d1+d2)2=3,14*(125+500)2=980 (мм)y = (d2-d1)2=(500-125)2=140625Изм.
Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
а = 0,25*[( 2000 – 980)+(2000 – 980)2-2*140625] = 1891,3 (мм)
8.Определение угла обхвата.
α=180-57*d2-d1a=180-57*500-125500= 140º
Где:
d1 – диам. ведущ. шкива (мм)
d2 – диам. ведом. шкива (мм)
а - межосевое расстояние (мм)
Из таблицы 7.8 принимаю PO=1,89
Из таблицы 7.9 принимаю CL=0,98
Из таблицы 7.10 принимаю CP=1,4
Из таблицы № 3 принимаю Cα=0,89
8.1 Определение числа ремней.
Z = P*CpPo*Cl*Cα = 10*1,41,89*0,98*0,89 = 8,5≈ 9 (шт)
Где:
Cα- коэф. угла обхвата ремня
PO- коэф. частоты вращения
CL- коэф. сечения ремня
CP- коэф.8.2Определение скорости ремня.
V = π*d1*n160000=3,14*125*98060000=6,4мсГде:
d1- диаметр ведущего шкива
n1- число оборотов в минуту
8.3 Определение натяжения ремня (Н).
F0=850*P*Cp*ClZ*V*Cα+θ*v2=850*10*1,4*0,989*6,4*0,89+0,18*6,42=234,8 (H)
Где:
z - число ремней
v - скорость ремня
p – мощность эл.двигателяɵ - коэф. учитывающий центробежную силу
Cα- коэф. угла обхвата ремня
CL- коэф. сечения ремня
Изм.
Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист

Изм.
Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
8.4 Определение силы действующей на вал.(Н)
Fв=2*Fо*z*sin α12 = 2*234,8*9*0,017 = 3968,5(Н)
Где:
Z - число ремней
Fв - натяжение ветви ремня
α1 – угол обхвата ремня
9.Определение напряжения в ремнях.
Ft=P1V=106,4=1,562Hсм3 - окружная сила
Где:
v - скорость ремня (м/с)
Р – мощность эл.двигателя (кВт)
9.1 Напряжение ведущей ветви.
F1=FO+0,5*FT =234,8+0,5*1,562=235 (МПа)
Где:
Fв - натяжение ветви ремня
v - скорость ремня (м/с)
Ft- окружная сила
10.Максимальное напряжение.(МПа)
σmax=σ1+σu+σvГде:
σ1 – напряжение от растяжения (МПа)
σu – напряжение изгиба (МПа)
σv – напряжение от центробежной силы (МПа)
σu= 50*Tod1= 50*10,5125=4,2 МПаσv=p*v2*10-6=1100*41*10-6=0,045 МПаσ1=F1A=235133=1,76 (МПа)σmax=1,76+0,045+4,2 = 6 (МПа)
Где:
р - плотность материала ремня (кг/см3)
v - скорость ремня (м/с)
Изм.
Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
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
Hо=Nоц*Lp(σ-1σmax)60*π*D1*n1* Ci * CH = 4,7*106*2000*(76)60*3,14*125*980*1,9*9=8125,5 (ч)Где:
n1 - число оборотов ведущего шкива (мм)
Ci – коэф. передаточного числа
CH – коэф. числа ремней
Lp – длина ремня
Nоц – число циклов выдерживаемых ремнем
d1- диаметр ведущего шкива (мм)
σ-1 – максимальное напряжение по допускам (МПа)
Условие Но ≥ 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)
Изм.
Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист

11.3 Определение диаметра вала и ступицы ведомого вала.
Найдем вспомогательные величины:
W= T1τ k =97,520=5Где:
τк – давление ремня, оказываемое на поверхность шкива
Т1 – крутящий момент (Н*мм)
W – коэф. скольжения ремня
τ = T1W = 97,55 = 19,5 (МПа)
Где:
Т1 – крутящий момент (Н*мм)
W – коэф. скольжения ремня
d2вала = 3d2*T1π*τ * 10 =3500*97,53,14*19,5*10=92,7(мм)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=3d2*T1π*τ*10 = 3125*97,53,14*19,5*10=58 ммd1ст = 1,6* d1вала = 1,6*58=92,8(мм)
Где:
d2 – диаметр ведомого шкива (мм)
Т1 – крутящий момент (Н*мм)
τ – вспомогательный коэф. (МПа)
Изм.
Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
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=338*Ft*103*d2z*σmax=338*1562*5009*6=82мм
а = h0,4-0,5*d2ст=820,4-0,5*148,3=130,85 ммh = a*0,4 = 130,85*0,4=52,34 (мм)
Где:
d2ст – диаметр ступицы ведомого шкива (мм)
Ft – Окружная сила(Н/см2)σmax – максимальное напряжение шкива (МПа)
d2 – диаметр ведомого шкива (мм)
Изм.
Лист
№ докум.
ПодписьДата
Лист
Литература.