Контрольные работы и методические указания по механике. Битуев И.К - 19 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Разъемные соединения, применяемые для закрепления на
осях, валах, стойках и т.д. различных устройств (разъемных
муфт, шкивов и т.п.) за счет сил трения, называют
клеммовыми.
Болты клеммового соединения рассчитывают на прочность с ис-
пользованием условия
нераскрытия стыка клеммы. Для разъем-
ной ступицы предварительно определяется сила затяжки болтов,
затем из условия прочности определяется диаметр стержня болта,
по величине которого, в дальнейшем, подбирается стандартный
диаметр резьбы.
Расчет
сварных соединений сводится к определению гео-
метрических характеристик сварного шва или, при их известных
значениях, проверке прочности шва. При расчете сварных дета-
лей в первую очередь необходимо определить силы действующие
на сварные швы. Затем в зависимости от условия задачи прово-
дится расчет длины или высоты сварного шва или его проверка
на прочность.
Во второй задаче необходимо определить все основные
кинематические и геометрические характеристики передачи. Рас-
чет проводить в следующем порядке.
1. Кинематический расчет.
1.1. В зависимости от нагрузки (
Р
вм
) на валу рабочего ор-
гана, его частоты вращения (n
вм
) или угловой скорости (
ω
вм
) и
потерь в приводе, подбирается электродвигатель (его мощность и
частота вращения).
Р
эл
=Р
вм
/
η
,
где
η
- кпд привода.
Кпд привода определяется по формуле
η
=
η
1
η
2
...
η
о
где
η
1
- кпд первой передачи (порядковые номера передач можно
принимать от любого вала - ведущего или ведомого);
η
2
- кпд
второй передачи;
η
о
- кпд подшипников валов.
Для подшипников качения потери в опорах валов можно вычис-
лить
η
о
=0,99
n
, где n - число валов (число пар подшипников); 0,99
- кпд одной пары подшипников, т.е. двух подшипников одного
вала. Средние значения кпд различных передач даны в табл.П2
Приложения.
Чтобы выбрать электродвигатель, необходимо также предва-
рительно ориентировочно определить частоту вращения ведущего
вала привода, который через упругую муфту соединяется с валом ро-
тора электродвигателя по формуле
n
вщ
= n
вм
и
ор
,
где n
вм
- частота вращения ведомого вала, мин
-1
; и
ор
- ориентировочное
значение передаточного числа привода, вычисляемое через частные
передаточные числа отдельных передач привода, которые принятые
ориентировочно, т.е.
и
ор
= и
1
и
2
...и
k
,
где
k - число передач привода.
При выборе передаточных чисел отдельных передач можно
руководствоваться табл. П3 Приложения.
После определения мощности ведущего вала
Р
вщ
по каталогу
электродвигателей (табл. П4) подбирается соответствующий элек-
тродвигатель, откуда принимаются технические данные для него, в
том числе его номинальная мощность
Р
вщ
, кВт, угловая скорость
ω
дв
,
рад/с, или частота вращения
n
вщ
, мин
-1
, и основные размеры. При вы-
боре электродвигателя следует учитывать, что асинхронные двигатели
самые распространенные в промышленности и могут допускать дли-
тельную перегрузку не выше 5...10%. Номинальная мощность элек-
тродвигателя должна быть
Р
дв
Р
вщ
.
Следует заметить, что при выборе электродвигателя по ката-
логу необходимо, где это возможно, принимать быстроходный, так
как тихоходный, при равной мощности, тяжелее и больше по габари-
там, чем быстроходный.
1.2. Определяется общее передаточное число привода.
и
=
ω
вщ
/
ω
вм
или u = n
вщ
/ n
вм
,
где
ω
вщ
(n
вщ
) - угловая скорость (частота вращения) ведущего вала
привода;
ω
вм
(n
вм
)- угловая скорость (частота вращения) ведомого вала при-
вода;
1.3. Разбивается общее передаточное число привода на состав-
ляющие - передаточные числа ступеней привода.
и= и
1
и
2
...и
k
,
где
и
1
- передаточное число первой передачи; и
2
- передаточное число
второй передачи и т.д.;
k - число передач привода.
При разбивке общего передаточного числа привода на переда-
точные числа отдельных передач можно руководствоваться табл. П3.
        Разъемные соединения, применяемые для закрепления на                 Чтобы выбрать электродвигатель, необходимо также предва-
осях, валах, стойках и т.д. различных устройств (разъемных          рительно ориентировочно определить частоту вращения ведущего
муфт, шкивов и т.п.) за счет сил трения, называют клеммовыми.       вала привода, который через упругую муфту соединяется с валом ро-
Болты клеммового соединения рассчитывают на прочность с ис-         тора электродвигателя по формуле nвщ= nвм⋅ иор ,
пользованием условия нераскрытия стыка клеммы. Для разъем-          где nвм - частота вращения ведомого вала, мин-1; иор - ориентировочное
ной ступицы предварительно определяется сила затяжки болтов,        значение передаточного числа привода, вычисляемое через частные
затем из условия прочности определяется диаметр стержня болта,      передаточные числа отдельных передач привода, которые принятые
по величине которого, в дальнейшем, подбирается стандартный         ориентировочно, т.е. иор= и1и2...иk ,
диаметр резьбы.                                                     где k - число передач привода.
        Расчет сварных соединений сводится к определению гео-                При выборе передаточных чисел отдельных передач можно
метрических характеристик сварного шва или, при их известных        руководствоваться табл. П3 Приложения.
значениях, проверке прочности шва. При расчете сварных дета-                 После определения мощности ведущего вала Рвщ по каталогу
лей в первую очередь необходимо определить силы действующие         электродвигателей (табл. П4) подбирается соответствующий элек-
на сварные швы. Затем в зависимости от условия задачи прово-        тродвигатель, откуда принимаются технические данные для него, в
дится расчет длины или высоты сварного шва или его проверка         том числе его номинальная мощность Рвщ, кВт, угловая скорость ωдв,
на прочность.                                                       рад/с, или частота вращения nвщ , мин-1, и основные размеры. При вы-
        Во второй задаче необходимо определить все основные         боре электродвигателя следует учитывать, что асинхронные двигатели
кинематические и геометрические характеристики передачи. Рас-       самые распространенные в промышленности и могут допускать дли-
чет проводить в следующем порядке.                                  тельную перегрузку не выше 5...10%. Номинальная мощность элек-
        1. Кинематический расчет.                                   тродвигателя должна быть Рдв ≥ Рвщ.
        1.1. В зависимости от нагрузки (Рвм) на валу рабочего ор-            Следует заметить, что при выборе электродвигателя по ката-
гана, его частоты вращения (nвм) или угловой скорости (ωвм) и       логу необходимо, где это возможно, принимать быстроходный, так
потерь в приводе, подбирается электродвигатель (его мощность и      как тихоходный, при равной мощности, тяжелее и больше по габари-
частота вращения).                                                  там, чем быстроходный.
                               Рэл=Рвм / η ,                                 1.2. Определяется общее передаточное число привода.
где η - кпд привода.                                                                          и = ωвщ / ωвм или u = nвщ / nвм ,
        Кпд привода определяется по формуле                         где ωвщ (nвщ) - угловая скорость (частота вращения) ведущего вала
                               η = η1η2... ηо                                        привода;
где η1 - кпд первой передачи (порядковые номера передач можно           ωвм (nвм)- угловая скорость (частота вращения) ведомого вала при-
принимать от любого вала - ведущего или ведомого); η2 - кпд                          вода;
второй передачи; ηо - кпд подшипников валов.                                 1.3. Разбивается общее передаточное число привода на состав-
Для подшипников качения потери в опорах валов можно вычис-          ляющие - передаточные числа ступеней привода.
лить ηо=0,99n, где n - число валов (число пар подшипников); 0,99                                   и= и1и2...иk ,
- кпд одной пары подшипников, т.е. двух подшипников одного          где и1 - передаточное число первой передачи; и2 - передаточное число
вала. Средние значения кпд различных передач даны в табл.П2         второй передачи и т.д.; k - число передач привода.
Приложения.                                                                  При разбивке общего передаточного числа привода на переда-
                                                                    точные числа отдельных передач можно руководствоваться табл. П3.