Лабораторные работы

Лабораторные работы по расчету ременных передач и предварительный расчет и конструирование вала. ...

1. Дать анализ и характеристику ременных передач, отметить их достоинства и недостатки.
2. Выполнить расчёт ремённой передачи привода:
- Осуществить выбор сечения ремня
1. Дать анализ и характеристику валов и осей.
2. Выполнить расчёт вала ремённой передачи привода:
3. Разработать конструкцию заданного (в соответствии с исходными данными) вала.

По исходным данным рассчитать ременную передачу и начертить ее конструкцию. Провести предварительный расчет вала и начертить его конструкцию.

Угол обхвата на меньшем шкиве:α1=180°-57,30•dр2-dр1а . (2.7) Подставим в формулу (2.7) значения и получимα1=180°-57,3° 250-125284,27=154,8 град.Расчет числа ремнейПредельное число ремней ограничивается условием их равномерной загрузки и не превышает восьми. Если по расчету получается Z > 8, то необходимо принять большее сечение ремня или увеличить диаметры шкивов.Однако уже при Z > 5 в большинстве случаев габариты передачи становятся не оптимальными, поскольку ее размеры растут в сторону увеличения ширины шкивов быстрее, чем уменьшается межосевое расстояние и диаметры шкивов.Число ремней, Z округляемое до целого большего значения, определяют по формуле: Z=P1PP•Cz,где P1- мощность на валу ведущего шкива, кВт. Если шкив установлен на валу двигателя, то P1 — мощностьдвигателя;CZ — коэффициент, учитывающий число ремней в комплекте (табл. 4):Мощность, передаваемая одним ремнем Рр в условиях эксплуатации при заданном режиме работы:Рр= Р0•Cα•CLCр,где P0=1,9 -номинальная мощность эталонной стандартной передачи, состоящей из одного ремня при α = 180°, U = 1, и базовой длине ремня Lp;C α, Cp, CL — коэффициенты (табл. 6, 8, 10) [1методические указания].Величина мощности P0 выбирается по табл. 5, 7 и 9. Исходными данными при этом являются диаметр ведущего шкива d1, частота его вращения n1, сечение ремня и передаточное число U. Для промежуточных значений n1 и U номинальную мощность вычисляют методом линейной интерполяции.Коэффициент Cα=0,935, учитывающий влияние угла обхвата α, выбирают по табл. 6 [методические рекомендации].Коэффициент CL=0,86, учитывающий длину ремня Lp, находят по табл. 8.Коэффициент Cp=1, учитывающий влияние режима работы, определяют по таблице 10.Мощность, передаваемая одним ремнем Рр в условиях эксплуатации при заданном режиме работы:Рр= Р0•Cα • CLCр=1,9•0,935•0,861 =1,53 кВт.Число ремней, Z округляемое до целого большего значения равно:Z=31,53•0,95=1,8.Принимаем число ремней Z=2.КОНСТРУКЦИИ ШКИВОВШкивы изготовляют литыми (из чугуна марок СЧ15, СЧ20, СЧ25 или легких сплавов), сварными (из стали), а также из пластмасс. Чугунные литые шкивы, из-за опасности разрыва от действия центробежных сил, применяют при окружной скорости V 30 м/с. При более высокой скорости шкивы должны быть стальными.Определим скорость ведомого шкива по зависимостиV2=π•dр2•nII60000=3,14•250•50060000=6,54 м/с.Следовательно, принимаем конструкцию чугунного литого шкива.Типичная конструкция чугунного литого шкива показана на рис.3.213360010223500Рис.3 Конструкция шкива, 1- обод, 2 – ступица, 3 – диск. Шкив состоит из обода 1, на который устанавливают ремни, ступицы 2 (для установки шкива на вал) и диска 3 (с помощью которого обод и ступица объединены в одно целое). В диске могут быть выполнены отверстия (обычно, 4…6 шт.) для облегчения массы шкива.181737064452500Шкивы клиноременной передачи выполняют одно-, двух- и многоручьевыми (в зависимости от расчетного количества ремней).Рис.4 Обозначения размеров профиля канавок шкивовРазмеры профиля канавок шкивов (рис.4) приведены в табл. 12.При конструировании шкива определяющим является расчетный диаметр dp, сечение ремня, число ремней Z и диаметр вала dв.Таблица 12Размеры (мм) профиля канавок шкива16383070231000В зависимости от расчетного диаметра dp и сечения ремня на основе табл. 12 вычерчивается профиль клиновой канавки. В зависимости от числа ремней Z конструктивно определяется ширина шкива M:M=(n-1)•e+2f=(2-1)•19+2•12,5=44 мм,где n=2 — число канавок на шкиве. Тогда согласно ГОСТ 6636–69 принимаем М=45 мм.Толщина обода δ:• для чугунных шкивов δчуг ≈ (1,1...1,3)·h=10,8•(1,1…1,3) =11,88…14,04 мм, принимаем на основании ГОСТ 6636–69, δчуг = 12 мм;• стальных шкивов δ ст ≈ 0,8· δ чуг, мм.Толщина диска С ≈ (1,2...1,3)· δ, мм.Определим толщину диска С=(1,2…1,3)•12=14,4…15,6 мм. Принимаем на основании ГОСТ 6636–69, С =16 мм.Диаметр ступицы и длина ступицы зависят от диаметра вала dв, на котором установлен шкив.Диаметр вала определяется в Лабораторной работе №2.По результатам расчета диаметр вала принимают из стандартного ряда чисел (прил. 1) [ методическое пособие] Диаметр ступицы dст определяется по формуле:• для чугунных шкивов dст ≈ 1,65·dв, dст=1,65•21=34,65 мм, принимаем по ГОСТ 6636-69, dст =35 мм;• стальных шкивов dст ≈ 1,55·dв, мм.Длина ступицы вычисляется по зависимости:lст = (1,2...1,5)·dв, мм.Определим длину ступицы выходного шкива lст.выхlст.вых=(1,2…1,3)•dвых=(1,2…1,3)•21=25,2…27,3 мм.По конструктивным соображениям принимаем длину ступицы равную ширине шкива (lст.вых = 45 мм).В зависимости от диаметра выходного вала dвых =21 мм согласно ГОСТ 23360–78 принимаем размеры шпонки b=6 мм, h=6 мм, тогда длина рабочей части шпонки определим по зависимости lраб=lст.вых-2•b=45-12=33 мм.На основании ГОСТ 6636-69 принимаем длину рабочей части шпоночного паза на выходном валу lраб=35 мм.2. Обозначения шпонки с размерами b = 6 мм, h = 6 мм, l = 35 мм: Шпонка 6x6 x 35 ГОСТ 23360–78.3. Параметры шпоночного соединения приведены на рис.4.Рис. 4 Обозначение размеров шпоночного соединенияЧертеж ременной передачи представлен на рис. 5.Рис. 5 Чертеж ременной передачиТехническое заданиена выполнение лабораторной работы 2по теме: «Предварительный расчет валов ремённой передачи»ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯМощность Р1=3 кВт,Число оборотов n1=1000 об/мин,Передаточное число U=2,Срок службы привода Lпр=10000 час.Конструируемый шкив - ведомый,Режим работы – Л,Количество смен работы – 1.Требуется:1. Дать анализ и характеристику валов и осей.2. Выполнить расчёт вала ремённой передачи привода:3. Разработать конструкцию заданного (в соответствии с исходными данными) вала.Выполнить рабочий чертёж вала ведомого.1.Анализ и характеристики валов и осей.Большое количество механизмов состоят из валов и осей, на которых устанавливаются вращающиеся детали. Вал - деталь, которая передаёт вращающий момент через различные устройства, которые размещены на валу. Ось – деталь, которая не передаёт вращающий момент, на ней вращаются детали. Ось может вращаться вместе с деталями, закреплённых на ней. Ось может быть закреплённой, а на ней могут вращаться детали. По форме поверхности различают валы прямые, коленчатые, карданные, коренные и гибкие. По конструкции и форме поперечного сечения валы применяются круглые, а иногда трубчатого сечения для установки внутри вала смазывающих устройств или для установки заготовок, в основном из пруткового материала в шпиндель металлообрабатывающего станка. По длине формы валы подразделяются на гладкие и ступенчатые переменного сечения.