Расчет элементов привода (аппарата, устройства)
Контрольная работа
по дисциплине «Прикладная механика»
тема: «Расчёт элементов привода (аппарата, устройства)»
Содержание
Введение
. Расчет и выбор электродвигателя
. Определение общего передаточного числа
. Проверка числа ступеней механизма
. Определение передаточных чисел по номограмме
. Определение числа зубьев по ступеням
. Определение диаметров делительных окружностей колёс и геометрических размеров зубчатого колеса на последнем валу
. Уточнённый расчет мощности двигателя
. Определение геометрических размеров вала и расчёт на прочность
. Подбор подшипников качения
. Расчет штифта
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Прикладная механика - это область науки и техники, которая включает совокупность средств, способов и методов человеческой деятельности, направленных на создание и применение новой техники, машин, конструкций, сооружений, приборов, технических систем и технологий новых материалов. Она интегрирует с одной стороны циклы общеобразовательных дисциплин таких как: физика, математика, теоретическая механика, материаловедение, инженерная графика, а с другой стороны - это первая инженерная дисциплина, которая преподается студентам технических специальностей.
И не случайно курсовая работа по прикладной механике является первой значительной по всем параметрам расчетно-графической работой в плане подготовки будущих специалистов. Зачастую объектами курсового проектирования являются приводы различных машин и механизмов (например, ленточных и цепных конвейеров, индивидуальные, испытательных стендов), использующие большинство деталей и узлов общемашиностроительного применения. Конструирование - процесс творческий. Известно, что каждая конструкторская задача может иметь несколько решений. Важно по определенным критериям сопоставить конкурирующие варианты и выбрать один из них - оптимальный для данных конкретных условий.
При выполнении курсового проекта студент последовательно проходит от выбора схемы механизма через многовариантность проектных решений до его воплощения в рабочих чертежах; приобщаясь к инженерному творчеству, осваивая предшествующий опыт, учится предвидеть новые идеи в создании машин, надежных и долговечных, экономичных в изготовлении и эксплуатации, удобных и безопасных в обслуживании.
1. Расчет и выбор электродвигателя
Для проектируемого механизма при параллельном разветвлении потока мощность на входе P1 равна:
,
где и - полезная мощность на выходе редуктора, соответственно на валах 4 и 3;
и - Общие КПД передачи от двигателя до объекта потребления мощности.
и
где , , - КПД соответственно пары конических и цилиндрических колёс и пары подшипников качения,
=0,96...0,98,
=0,97...0,99,
=0,98...0,995.
.
.двиг =P1=(18/0,941431)+(28,8/0,95572)=49,259 Вт
По таблице 1 выбираем двигатель, мощность которого близка к расчётной. Данному значению мощности удовлетворяет двигатель АПН-011-4, полезная мощность 50 Вт, скорость вращения 1390 об/мин, пусковой момент 0,45 Нм. Напряжение питания у данного двигателя стандартное для России (220 В).
2. Определение общего передаточного числа
;
;
где и - соответственно угловые скорости ведущего и ведомого звеньев;
и - техническая угловая скорость, мин-1.
?1 =14=
. Проверка числа ступеней механизма
=1,85*lg i14,
где - передаточное число редуктора.=1,85*lg(36,37)=2,89.
Принимаем q = 3.
. Определение передаточных чисел по номограмме
По номограмме определяем передаточное число каждой ступени. i12=2,45. Передаточное отношение оставшихся двух ступеней:
i23=3,4
Эта методика даёт возможность разработать кинематическую схему механизма с малым приведённым моментом инерции, малым мёртвым ходом при умеренных его габаритах: .
. Определение числа зубьев по ступеням
Общее передаточное число редуктора:
.
Передаточные числа определяем по номограмме:
; ; ,
принимаем zmin=20
Тогда ; ; .
6. Определение диаметров делительных окружностей колёс и геометрических размеров зубчатого колеса на последнем валу
Принимаем модуль m=1
Тогда: D1=m*z1=1*20=202=1*49=493=1*20=204=1*68=685=1*20=206=1*88=88
Эскиз зубчатого колеса
По таблице для m=1 подбираем размеры колеса.
. Уточнённый расчет мощности двигателя
Аналогично:
двиг=
Уточненный расчёт двигателя показал, что выбранный ранее двигатель, подходит для этого механизма.
. Определение геометрических размеров вала и расчёт на прочность
Оси и валы предназначены для крепления вращающихся деталей механизмов.
Осью называют деталь, поддерживающую часть механизма; валом - деталь, вращающуюся в опорах и предназначенную для передачи крутящих моментов. Главным отличием оси от вала является то, что она, поддерживая деталь, не участвует в передаче механической энергии. При работе ось испытывает только деформацию изгиба, тогда как вал подвергается ещё и деформации кручения. Вал всегда вращается.
Ось же может быть как вращающейся, так и неподвижной. Конструктивно оси можно разделить на сплошные и полые. Валы различают по следующим признакам: по конструкции (жесткие и гибкие) и по нагрузкам (легко и тяжело нагруженные). Жесткие валы, так же как оси, бывают сплошные и полые. Так как валы передают крутящие моменты, то они испытывают напряжение от совместного действия изгиба и кручения. Легко нагруженными валами считают такие, у которых крутящие моменты значительно больше изгибающих, а тяжело нагруженными - такие, у которых крутящие и изгибающие моменты соизмеримы.
Расчёт валов на прочность.
Исходя из расчёта на прочность, производим расчёт только на кручение при пониженном допускающем напряжении:
,
где T - крутящий момент, действующий в расчётном сечении вала;
- допускаемое касательное напряжение при кручении (для стальных валов = 20 МПа);
- момент сопротивления кручению.
.
Выбираем ближайший стандартный подшипник.
Это подшипник с внутренним диаметром кольца 12 мм.
Уточнённый расчёт на прочность.
При передаче движения от шестерни 9 к колесу 4 от силы движения по линии зацепления действуют силы:
Рассчитаем точный диаметр подшипника.
Ближайший стандарт 12 мм.
Расчёт валов на жесткость.
Жесткость
. Подбор подшипников качения
=12 мм;
Подшипник №201=12 мм (внутренний диаметр)=32 мм (внешний диаметр)=10 мм (ширина подшипника)
Грузоподъёмность
. Расчет штифта
Ближайший стандарт штифта dшт=1,2 мм. Выбираем его.
Заключение
электродвигатель колесо механизм геометрический
Осью называют деталь, поддерживающую часть механизма; валом - деталь, вращающуюся в опорах и предназначенную для передачи крутящих моментов. Главным отличием оси от вала является то, что она, поддерживая деталь, не участвует в передаче механической энергии. При работе ось испытывает только деформацию изгиба, тогда как вал подвергается ещё и деформации кручения. Вал всегда вращается. Ось же может быть как вращающейся, так и неподвижной. Конструктивно оси можно разделить на сплошные и полые. Валы различают по следующим признакам: по конструкции (жесткие и гибкие) и по нагрузкам (легко и тяжело нагруженные). Жесткие валы, так же как оси, бывают сплошные и полые. Так как валы передают крутящие моменты, то они испытывают напряжение от совместного действия изгиба и кручения. Легко нагруженными валами считают такие, у которых крутящие моменты значительно больше изгибающих, а тяжело нагруженными - такие, у которых крутящие и изгибающие моменты соизмеримы.
Курсовая работа по прикладной механике является первой значительной по всем параметрам расчетно-графической работой в плане подготовки будущих специалистов. Зачастую объектами курсового проектирования являются приводы различных машин и механизмов (например, ленточных и цепных конвейеров, индивидуальные, испытательных стендов), использующие большинство деталей и узлов общемашиностроительного применения.
При выполнении курсового проекта студент последовательно проходит от выбора схемы механизма через многовариантность проектных решений до его воплощения в рабочих чертежах; приобщаясь к инженерному творчеству, осваивая предшествующий опыт, учится предвидеть новые идеи в создании машин, надежных и долговечных, экономичных в изготовлении и эксплуатации, удобных и безопасных в обслуживании.
Список используемой литературы
1.Вопилкин Е.А. Расчёт и конструирование механизмов приборов и систем. М.: Высшая школа, 2010.
2.Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин. - 5 изд. 2008.
.Красковский Е.Я., Дружинин Ю.А., Филатова Е.М. Расчёт и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем. М.: Высшая школа, 1983.
.Рощин Г.И. Несущие конструкции и механизмы РЭА. М.: Высшая школа, 2009.
Больше работ по теме:
Предмет: Физика
Тип работы: Контрольная работа
Новости образования
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ