определяем мощность электродвигателя и расчет маховика

Оглавление

Введение 3

Задание 4

1. Проектирование и кинематическое исследование кривошипно-ползунного механизма 5

2. Синтез зубчатой передачи привода 7

2.1. Подбор числа зубьев планетарного редуктора 7

2.2. Расчет геометрических параметров зубчатых колес пары Z1 и Z2 8

2.3. Определение коэффициента перекрытия зубчатой пары 9

3. Силовой расчет механизма

3.1. определение реакций в кинематических парах и уравновешивающих моментов 10

3.1.1 Исходные параметры расчета 10

3.1.2 Расчет М для рабочего хода 10

3.1.3 расчет для режима холостого хода 11

3.2. Определение уравновешивающих моментов с помощью рычага Жуковского 13

4. Определение мощности электродвигателя и расчет маховика

4.1. подбор электродвигателя 15

4.2. Расчет маховика 15

5. Заключение 20

6. Список использованной литературы 21

Введение

Используемый насос служит для перемещения жидкости, является энергетической машиной, в основе конторой лежит схема кривошипно-ползунного механизма.

В данном курсовом проекте проектируется и исследуется схема основного механизма поршневого насоса, включая синтез, кинематический и силовой расчеты, расчет привода и маховых масс.

Движение основному механизму насоса передается от электродвигателя через планетарный редуктор.

Задание

Ход поршня Н= 0,20м

Коэффициент отношения длинны звеньев,

Частота вращения кривошипа

Давление жидкости

Модуль зубчатых колес редуктора, m=4,5 мм

Число сателлитов планетарного редуктора, Р=4

Частота вращения электродвигателя,

Расстояние до центра тяжести шатуна

Масса звена 2 (шатуна)

Масса звена 3 (ползуна)

Момент инерции шатуна принять

Диаметр поршня D=0,7H

Направление вращения кривошипа против часовой стрелки.

Проектирование и кинематическое исследование кривошипно-ползунного механизма (лист №1).

Длинна кривошипа

Длинна шатуна

Угловая скорость кривошипа

Скорость точки А

Масштабный коэффициент плана механизма

Масштабный коэффициент плана скоростей

Для построения вектора скорости точки В воспользуемся векторным уравнением:

⇒

а) В положениях 3,5:

=75,95*0,03=2.7м/с

б) В положениях 2,6:

= =3.14 м/с

в) В положениях 0,4:

=0 т.к. =0

г) В положениях 1,7:

=76,35*0,03=1.74 м/с

Угловая скорость кривошипа постоянна, следовательно ускорение точки А определяем по формуле

Масштабный коэффициент плана ускорений:

Для построения вектора ускорения точки В воспользуемся векторным уравнением:

а) в положениях 1,3,5,7

б) в положениях 2,6

в) в положениях 0,4

м/c².

Синтез зубчатой передачи привода

2.1 подбор чисел зубьев планетарного редуктора.

Передаточное отношение редуктора

Передаточное отношение разобьем на два передаточных отношения

Задавшись числом =16 , найдем из соотношения

Числа зубьев и найдем решая систему уравнений

Проверим на отсутствие подрезания для пары колес внутреннего зацепления

Условие отсутствия подрезания нарушено, т.к

Задавшись

Условие отсутствия подрезания находим

По условию соосности

По условию сборки

По условию соседства

условия соседства соблюдено

Погрешность в передаточном отношении

2.2 расчет геометрических параметров зубчатых колеc пары и .

Длинна начальных окружностей

Диаметр окружностей вершин

Диаметр окружностей впадин

Межосевое расстояние

Окружной шаг

Толщина зуба и ширина впадин

Высота головки зуба

мм

Высота ножки зуба

2.3 Определение коэффициента перекрытия зубчатой пары

Силовой расчет механизма

3.1 Определение реакций в

кинематических парах и

уравновешивающих моментов

3.1.1 Исходные параметры расчета:

Масса шатуна

Масса ползуна

Момент инерции шатуна

Силы тяжести шатуна и поршня

Диаметр поршня

Площадь поршня

Технологическая сила

3.1.2 Расчет М для рабочего хода

Векторное уравнение равновесия сил

Масштабный коэффициент

Положение 1

‘

Положение 2

Положение 3

Положение 4

3.1.3 расчет для режима холостого хода.

Исходные параметры

Позиция 5

Составим уравнение равновесия диады 23

Составим векторное уравнение равновесия структурной группы

Уравновешивающий момент будет равен

Позиция 6

Составим уравнение равновесия диады 23

Составим векторное уравнение равновесия структурной группы

Уравновешивающий момент будет равен

Позиция 7

Составим уравнение равновесия диады 23

Составим векторное уравнение равновесия структурной группы

Уравновешивающий момент будет равен

Позиция 8

Составим уравнение равновесия диады 23

Составим векторное уравнение равновесия структурной группы

Уравновешивающий момент будет равен

Полученные результаты заносим в таблицу 1.

Таблица 1

Момент уравн.	Положение
						8,0
(Н*м)	73,5	143,6	127,7	5,1	-3,4	2,6	0,8

3.2 Определение уравновешивающих моментов с помощью рычага Жуковского

Для положения 3

Погрешность

Для положения 5

Погрешность

определяем мощность электродвигателя и расчет маховика

4.1 подбор электродвигателя

Для подбора электродвигателя применяем метод, основанный на использовании кривой избыточных моментов.

Для построения кривой избыточных моментов необходимо построить на кривой моментов сил сопротивления ( ) усредненный и принимаемый постоянным момент сил движущихся ( ). Основанием служит уравнение установившегося движения = .

Расчетный момент электродвигателя

- передаточное число планетарного редуктора

Требуемая мощность электродвигателя

- КПД электродвигателя ( принимаем )

По ГОСТ 19523-74 выбираем электродвигатель 4А160S4УЗ, мощностью 2,2 кВт, частотой вращения =1465об/мин, маховый момент .

4.2 Расчет маховика

Момент инерции маховика

- общий момент инерции

- момент инерции ротора электродвигателя

- приведенный момент инерции редуктора

Где - наибольшая избыточная работа

=0,02- коэффициент неравномерности хода машины

-угловая скорость вала на котором устанавливается маховик.

- определяем как площадь трапеции над средним моментом.

= 6 Н/мм- масштабный коэффициент момента

=0,039 рад/мм- масштабный коэффициент угла поворота кривошипа

где - центральный момент инерции зубчатых колес редуктора

m- модуль колеса

- радиус начальной окружности колеса

- 7850 кг/ .

Центральный момент инерции колеса

Момент инерции водила относительно центральной оси вращения принимаем равным:

Угловая скорость колеса

Угловая скорость водила

Угловая скорость сателлитов

Скорость сателлитного блока

- число сателлитов.

Приведенный момент инерции редуктора

Момент инерции маховика

Диаметр маховика

;

Где - коэффициент ширины маховика

Ширина маховика

Скорость маховика

Материал маховика –сталь.

Заключение

В курсовом проекте содержаться все необходимые расчеты и графические построения, связанные комплексным исследованием схем механизмов поршневого насоса, включая синтез, кинематический расчет и силовой расчет основного механизма, расчет мощности электродвигателя, моментов инерции и основных размеров маховика:

а) Спроектирован основной механизм. Его основные размеры: длинна кривошипа м, длинна шатуна м; при ходе поршня Н=0,12 м.

б) Спроектирован редуктор с числами зубьев ; ; ; ; при числе сателлитов Р=3, коэффициент перекрытия зубчатой пары и составляет Е=1,6.

в) По кривой выполнен расчет мощности электродвигателя и подобран электродвигатель 4А90L4УЗ ( ГОСТ 19523-74 ) со следующими техническими данными : частота вращения , мощность 2,2 кВт.

г) Рассчитаны моменты инерции маховика и его основные размеры: диаметр маховика = 0,226 м, ширина маховика = 0,023 м. место установки маховика - моторный вал, материал маховика – сталь.

Список использованной литературы

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: