Привод кривошипно-поршневого насоса
ЗАДАНИЕ 1
ПРИВОД ГИЛЬОТИННЫХ НОЖНИЦ
Гильотинные ножницы предназначены для резки листового материала. Основным механизмом ножниц (рис. 1.1) является кривошипно-ползунный механизм 6. На его ползуне, совершающем возвратно-поступательное движение, закреплён подвижный нож. Второй нож закреплён неподвижно на столе станины.
Кривошип приводится во вращение электродвигателем 1 через редуктор 3, служащий для понижения угловой скорости и увеличения крутящего момента. Вал электродвигателя соединён с входным валом редуктора упругой муфтой 2. Выходной вал редуктора соединён с кривошипом компенсирующей муфтой 4. Для обеспечения требуемой равномерности вращения на кривошипе установлен маховик 5.
Рабочий цикл ножниц осуществляется за один оборот кривошипа. При рабочем ходе ползун с ножом движется вниз. Процесс резки начинается после перемещения ползуна на расстояние 0,4Н от крайнего верхнего положения. Во время обратного хода ползуна происходит подача листового материала. Диаграмма полезного действия приведена на рис. 1.2.
Данные для кривошипно-ползунного механизма и одноступенчатого вертикального редуктора с цилиндрическими прямозубыми колёсами см. в табл. 1.1 и 1.2.
В табл. 1.3 приведены данные для синтеза эвольвентного зубчатого зацепления.
Таблица 1.1. Данные для кривошипно-ползунного механизма
| Параметр | Размер-ность | Варианты задания | |||||||||||
| l1 | мм | ||||||||||||
| lОА | мм | ||||||||||||
| lАВ | мм | ||||||||||||
| lАS 3 | мм | ||||||||||||
| lES 3 | мм | ||||||||||||
| lBS 4 | мм | ||||||||||||
| m2 | кг | ||||||||||||
| m3 | кг | ||||||||||||
| m4 | кг | ||||||||||||
| ЈS 3 | кг·м2 | 0,56 | 0,78 | 0,97 | 1,4 | 0,91 | 0,62 | 1,44 | 1,32 | 1,68 | 1,94 | 0,95 | 0,84 |
| ω2 | рад/с | 18,1 | 18,9 | 16,8 | 16,8 | 15,1 | 11,7 | 15,1 | 13,5 | 13,5 | 18,5 | 16,7 | |
| Fnс | кН | ||||||||||||
| ηM | - | 0,95 | 0,95 | 0,94 | 0,94 | 0,95 | 0,93 | 0,93 | 0,95 | 0,94 | 0,94 | 0,95 | 0,93 |
Таблица 1.2. Данные для редуктора
| Параметр | Варианты задания | |||||||||||
| U | 4,5 | 4,5 | 6,3 | 6,3 | 5,6 | 5,6 | 4,5 | |||||
| Кпер. | 1,9 | 2,1 | 2,2 | 2,1 | 2,2 | 1,9 | 2,1 | 1,9 | 1,8 | 1,8 | ||
| Материал шестерни | Сталь 45 | Сталь 40Х | Сталь 40ХН | |||||||||
| Материал колеса | Сталь 45 | Сталь 40Х | Сталь 40ХН | |||||||||
| Термообработка шестерни | Улучшение | Улучшение и закалка ТВЧ | ||||||||||
| Термообработка колеса | Нормализация | Улучшение | ||||||||||
| Режим нагружения | Постоянный | |||||||||||
| Расчётный ресурс, ч. |
Таблица 1.3. Данные для синтеза эвольвентного зубчатого колеса
| Параметр | Варианты задания | |||||||||||
| m , мм | 2,5 | 3,5 | 4,5 | 5,5 | ||||||||
| z1 | ||||||||||||
| z2 |
ЗАДАНИЕ 2
ПРИВОД БРИКЕТНОГО ПРЕССА
Брикетный пресс служит для прессования различных материалов. Он состоит (рис. 2.1) из кривошипно-ползунного механизма 6, ползун которого совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре пресса.
Кривошип приводится во вращение электродвигателем 1 через редуктор 3, служащий для понижения угловой скорости и увеличения крутящего момента. Вал электродвигателя соединён с входным валом редуктора упругой муфтой 2. Выходной вал редуктора соединён с кривошипом компенсирующей муфтой 4. Для обеспечения требуемой равномерности вращения на кривошипе установлен маховик 5.
Рабочий цикл пресса совершается за один оборот кривошипа. При рабочем ходе ползун движется вправо, осуществляя прессование материала и выталкивание брикета из цилиндра. Во время обратного хода в цилиндр подаётся материал. Диаграмма сил полезного сопротивления, действующих на ползун, приведена на рис. 2.2.
Данные для кривошипно-ползунного механизма и одноступенчатого вертикального редуктора с коническими прямозубыми колёсами см. в табл. 2.1 и 2.2.
В табл. 2.3 приведены данные для синтеза эвольвентного зубчатого зацепления.
Таблица 2.1. Данные для кривошипно-ползунного механизма
| Параметр | Размер-ность | Варианты задания | |||||||||||
| l1 | мм | ||||||||||||
| lОА | мм | ||||||||||||
| lАВ | мм | ||||||||||||
| lОS 2 | мм | ||||||||||||
| lАS 3 | мм | ||||||||||||
| lАД = lДЕ | мм | ||||||||||||
| m2 | кг | 11,2 | 6,2 | 9,4 | 6,4 | 7,2 | 8,6 | ||||||
| m3 | кг | ||||||||||||
| m4 | кг | ||||||||||||
| ЈS 3 | кг·м2 | 0,41 | 0,5 | 0,11 | 0,28 | 0,59 | 0,74 | 0,38 | 0,16 | 0,11 | 0,21 | 0,35 | 0,39 |
| ω2 | рад/с | 23,3 | 23,3 | 23,3 | 21,2 | 21,2 | 21,2 | 18,3 | 18,3 | 16,3 | 16,3 | 18,2 | 16,2 |
| F΄nс | кН | 1,5 | 1,8 | 1,9 | 2,5 | 3,5 | 7,5 | 6,5 | |||||
| ηM | - | 0,92 | 0,91 |
Таблица 2.2. Данные для редуктора
| Параметр | Варианты задания | ||||||||||||||
| U | 3,15 | 3,15 | 3,15 | 3,55 | 3,55 | 3,55 | 4,5 | 4,5 | 4,5 | ||||||
| Кпер. | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 1,7 | 1,8 | 1,9 | 1,7 | 1,8 | 1,8 | 1,7 | 1,6 | 1,6 | |||
| Материал шестерни | Сталь 45 | Сталь 40Х | Сталь 40ХН | ||||||||||||
| Материал колеса | Сталь 40 | Сталь 45 | Сталь 40Х | ||||||||||||
| Термообработка шестерни | Улучшение | ||||||||||||||
| Термообработка колеса | Нормализация | Улучшение | |||||||||||||
| Режим нагружения | Постоянный | ||||||||||||||
| Расчётный ресурс, ч. | |||||||||||||||
Таблица 2.3. Данные для синтеза эвольвентного зубчатого колеса
| Параметр | Варианты задания | |||||||||||
| m , мм | ||||||||||||
| z1 | ||||||||||||
| z2 |
ЗАДАНИЕ 3
ПРИВОД КРИВОШИПНО-ПОРШНЕВОГО НАСОСА
Насос предназначен для перекачивания жидкости. Он состоит (рис. 3.1) из кривошипно-ползунного механизма 6, ползун которого является поршнем, совершающим возвратно-поступательное движение в цилиндре с автоматическими клапанами.
Кривошип приводится во вращение электродвигателем 1 через редуктор 3, служащий для понижения угловой скорости и увеличения крутящего момента. Вал электродвигателя соединён с входным валом редуктора упругой муфтой 2. Выходной вал редуктора соединён с кривошипом компенсирующей муфтой 4. Для обеспечения требуемой равномерности вращения на кривошипе установлен маховик 5.
Рабочий цикл насоса совершается за один оборот кривошипа. При рабочем ходе поршень движется вправо, нагнетая жидкость в трубопровод через выпускной клапан, при этом на поршень действует сила полезного сопротивления Fnс.При обратном ходе жидкость всасывается в цилиндр через выпускной клапан. Диаграмма сил полезного сопротивления приведена на рис. 3.2.
Данные для кривошипно-ползунного механизма и одноступенчатого редуктора с цилиндрическими косозубыми колёсами см. в табл. 3.1 и 3.2.
В табл. 3.3 приведены данные для синтеза эвольвентного зубчатого зацепления.
Таблица 3.1. Данные для кривошипно-ползунного механизма
| Параметр | Размер-ность | Варианты задания | |||||||||||
| l1 | мм | ||||||||||||
| lОА | мм | ||||||||||||
| lАВ | мм | ||||||||||||
| lOS 2 | мм | ||||||||||||
| lAS 3 | мм | ||||||||||||
| lES 3 | мм | ||||||||||||
| m2 | кг | 3,6 | 4,2 | 4,8 | 5,3 | 5,6 | 4,9 | 5,8 | 6,1 | 5,4 | 4,5 | 5,6 | |
| m3 | кг | ||||||||||||
| m4 | кг | 6,4 | 7,2 | 5,8 | 7,6 | 8,7 | 8,2 | 7,9 | 7,7 | 6,6 | 7,1 | ||
| ЈS 3 | кг·м2 | 0,04 | 0,04 | 0,06 | 0.07 | 0,053 | 0,04 | 0,087 | 0,102 | 0,134 | 0,095 | 0,06 | 0,08 |
| ω2 | рад/с | 24,1 | 27,9 | 22,4 | 33,8 | 25,4 | 18,9 | 30,6 | 20,4 | 18,2 | 27,3 | 24,1 | 25,3 |
| Fnс | кН | ||||||||||||
| ηM | - | 0,94 | 0,95 | 0,94 | 0,95 | 0,95 | 0,94 | 0,95 | 0,94 | 0,94 | 0,95 | 0,95 | 0,94 |
Таблица 3.2. Данные для редуктора
| Параметр | Варианты задания | |||||||||||
| U | 3,15 | 3,55 | 4,5 | 4,5 | 5,6 | 5,6 | 3,15 | |||||
| Кпер. | 1,9 | 1,8 | 1,7 | 1,6 | 1,5 | 1,4 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,5 | 1,6 | 1,7 |
| Материал шестерни | Сталь 40X | Сталь 40ХН | ||||||||||
| Материал колеса | Сталь 45 | Сталь 40Х | Сталь 40ХН | |||||||||
| Термообработка шестерни | Улучшение | Улучшение и закалка ТВЧ | ||||||||||
| Термообработка колеса | Нормализация | Улучшение | ||||||||||
| Режим нагружения | Постоянный | |||||||||||
| Расчётный ресурс, ч. |
Таблица 3.3. Данные для синтеза эвольвентного зубчатого колеса
| Параметр | Варианты задания | |||||||||||
| m , мм | 2,5 | |||||||||||
| z1 | ||||||||||||
| z2 |
ЗАДАНИЕ 4