Детали машин - часть 5

 

 
 

 

Р и с .   1 3       С х е м а   п р и в о д а   и   г р а ф и к   н а г р у з к и  

 

 

Таблица 9 

 

Варианты 

Величи-

на 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

9 

10 

а  9 

9 

10  10  11  11  12  12  13  13 

б  5 

5 

6 

6 

7 

7 

8 

8 

9  9,5 

P

4

, 

кВт 

в  3 

3 

4 

4  4,5

5 

16  10  12  44 

ω

4

, рад/с  0,3

π 0,5π 0,7π 0,3π 0,5π 0,7π 0,3π 0,5π 0,7π 0,3π 

 
Задание 9. Спроектировать привод к цепному конвейеру по схеме (рис. 14) с графиком нагрузки, 

данным на рисунке. Окружное усилие на тяговой звездочке F

t

, окружная скорость этой звездочки v, шаг 

тяговой цепи t и число зубьев тяговой звездочки z приведены в табл. 10.  

Представить расчетно-пояснительную записку с полным расчетом привода и четыре листа чертежей 

(формата A1): 1) общего вида привода; 2) приводного вала конвейера; 3) конического зубчатого редук-
тора; 4) рабочих чертежей деталей редуктора – основания корпуса, ведомого зубчатого колеса и его ва-
ла. 

 

 

Рис. 14   Схема привода и график нагрузки 

 

 
 

 

Таблица 10 

 

Варианты 

Величи-

на 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

9 

10 

а  2  2,1  2,2  2,3 2,4  2,5  2,6 2,7 2,8 2,9

б  3  3,1  3,2  3,3 3,4  3,5  3,6 3,7 3,8 3,9

F

t

, кН 

в  4  4,1  4,2  4,3 4,4  4,5  4,6 4,7 4,8 4,9

v, м/с 

0,5  0,55  0,6  0,65 0,7  0,75  0,8 0,85 0,9

1 

t, мм 

160  160  160  125 125  125  125 100 100 100

z 

8 

8 

9 

9 

10  10  11  11  12  12 

 
Задание 10. Спроектировать привод к винтовому толкателю по схеме (рис. 15) с графиком нагруз-

ки, данным на рисунке. Мощность на ведомом валу редуктора Р

3

 и угловые скорости вращения этого 

вала:  максимальная  (при  холостом  ходе  винта) 

ω

3max

  и  минимальная  (при  рабочем  ходе  винта) 

ω

3min

 

приведены в табл. 11.  

ПРЕДСТАВИТЬ РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНУЮ ЗАПИСКУ С ПОЛНЫМ РАСЧЕТОМ ПРИ-

ВОДА И ЧЕТЫРЕ, ЛИСТА ЧЕРТЕЖЕЙ (ФОРМАТА A1): 1) ОБЩЕГО ВИДА ПРИВОДА; 

2)МУФТЫ; 3) КОРОБКИ СКОРОСТЕЙ; 4) РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖЕЙ ДЕТАЛЕЙ КОРОБКИ СКОРО-
СТЕЙ – КРЫШКИ КОРПУСА, ЗУБЧАТОГО КОЛЕСА БЫСТРОХОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ И ЕГО ВА-

ЛА. 

 

 

 

Рис. 15   Схема привода и график нагрузки 

 

Таблица 11 

 

Варианты 

Величина 

1 

2 

3 

4 

5 

6 

7 

8 

9  10 

а 

5 

6 

7 

5 

6 

7 

5 

6 

7 

5 

б 

8 

9  10

8 

9  10

8 

9  10

8 

Р

з

, кВт

в  11  12 13 11 12 13 11 12 13 11 

ω

3max

, рад/с  2

π  2,1

π 

2,2

π 

2,3

π 

2,4

π 

2,5

π 

2,6

π 

2,7

π 

2,8

π 

2,9

π 

ω

3min

, рад/с  0,8

π 

0,8

π 

0,9

π 

0,9

π 

π 

π  1,1

π 

1,1

π 

1,2

π 

1,2

π 

 
 

Задание 11. Спроектировать привод к цепному конвейеру по схеме (рис. 16) и графику нагрузки, 

 

 
 

данным на рисунке. Полезное окружное усилие на звездочке 

t

F

, скорость цепи 

max

v

 и 

min

v

 шаг цепи t, 

число зубьев тяговой звездочки z приведены в табл. 12. Срок службы – 4 года, K

сут

 = 0,3, K

год 

= 0,9. По-

ловину срока службы транспортер работает с максимальной скоростью. 

Представить расчетно-пояснительную записку с полным расчетом привода и четыре листа чертежей 

(формат А1): 1) общего вида привода; 2) муфты; 3) вариатора; 4) рабочих чертежей деталей вариатора. 

           

 

 

Рис. 16   Схема привода и график нагрузки 

 

Таблица 12 

 

Варианты 

Ве-

личина  1 2 3 4  5  6 7 8 9 10 

а 2,6  3,0  2,0  1,8  2,2  5,2  4,0 6,0 4,2  3,1 

б 3,2  3,3  3,4  3,5  3,6  3,7  3,8 3,9 4,3  4,4 

F

t

, 

к

Н 

в 2,3  2,4  2,5  2,7  2,8  2,9  1,6 1,7 1,9  2,0 

v

max

/v

m

in

,м/с 

1

,

0

3

,

0

 

2

,

0

5

,

0

 

2

,

0

4

,

0

 

1

,

0

3

,

0

 

2

,

0

5

,

0

 

2

,

0

6

,

0

 

4

,

0

0

,

1

3

,

0

9

,

0

2

,

0

6

,

0

15

,

0

45

,

0

 

t, мм 100 160 125 100 160 125 100 160 125 100

z 

8 9 10 11 12 11 10 9 

8  10 

 
 

 

3   ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ 

 

ПРИМЕР 1.  ОПРЕДЕЛИТЬ РАЗМЕРЫ КОСОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПАРЫ В РЕДУКТО-

РЕ ДЛЯ ПРИВОДА ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА. СХЕМА ПРИВОДА И ГРАФИК ЕГО НАГРУЗКИ ПО-
КАЗАНЫ НА РИС. 17. 

Дано: 
F

t

 = 1200 Н – окружное усилие на звездочке; 

D

зв

 = 300 мм – диаметр делительной окружности звездочки; 

v = 2,5 м/с – скорость груза; 
срок службы – 10 лет; 
работа по 7 ч. в сутки. 

 
 
 
 

 

 
 

 

 

Рис. 17   Схема привода и график его нагрузки 

 
 
1   Определение исходных данных 
1.1 

 Определяем  мощность  на  звездочках,  необходимую  для  перемещения  груза  на  цепном 

конвейере, 

кВт

6

1000

5

,

2

1200

2

1000

v

2

зв

=

⋅

⋅

=

=

t

F

P

. 

1.2  Находим величину потерь в кинематической цепи привода [1 – 3] 
 

868

,

0

96

,

0

98

,

0

99

,

0

98

,

0

η

η

η

2

3

зв

з

2

м

3

п

=

⋅

⋅

⋅

=

η

=

η

, 

где 

η

п

 – кпд пары подшипников; 

η

м

 – кпд муфты; 

η

з

 – кпд зубчатого зацепления; 

η

зв

 – кпд звездочки. 

1.3 

 Рассчитаем мощность электродвигателя, необходимую для перемещения груза 

91

,

6

868

,

0

6

зв

=

=

η

=

P

P

 кВт. 

1.4 

 Подбираем электродвигатель по прил. 7 и 8. 

Типоразмер 4А160S8УЗ. Мощность Р

дв

 = 7,5 кВт. Частота вращения n

дв

 = n

1

 = 735 мин

–1

 (с учетом 

скольжения S = 2,5 %, при синхронной частоте вращения 750 об/мин). 

Характеристика двигателя: 
•  пусковая Т

п

/Т

н

 = 1,4 (соответствует графику нагрузки); 

•  перегрузочная Т

max

/Т

н

 = 2,2. 

1.5 

 Рассчитаем передаточное число привода 

.

62

,

4

300

14

,

3

1000

60

5

,

2

735

1000

60

v

зв

1

зв

1

=

⋅

⋅

⋅

=

π

⋅

⋅

=

=

=

D

n

n

n

i

u

 

2  Расчет косозубой цилиндрической пары (в соответствии c ГОСТ 21354–87). 
2.1 Выбор материалов для колес (прил. 5, [1], [3]). 
Выбираем  сравнительно  недорогой  и  широко  применяемый  материал.  Для  шестерни  принимаем 

более прочную сталь. Свойства сталей сводим в табл. 13. 

 

Таблица 13 

 

Звенья передачи 

Свойства материа-

лов 

шестерня [1] 

колесо [3] 

Марка стали 

Сталь 45 

Сталь 35 

Термообработка  

Улучшение 

Нормализация 

Предел прочности 

σ

в1

 = 850 

МПа 

σ

в2

 = 550 МПа 

Предел текучести 

σ

т1

 = 580 

МПа 

σ

т2

 = 270 МПа 

Твердость  сердце-
вины 

241 … 285 

НВ 

173 … 187 НВ