Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Курсовая работа: Проектирование механизмов и узлов оборудования электрических станций

Название: Проектирование механизмов и узлов оборудования электрических станций
Раздел: Промышленность, производство
Тип: курсовая работа Добавлен 08:47:35 09 декабря 2010 Похожие работы
Просмотров: 13 Комментариев: 3 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине:

«Основы конструирования»

на тему:

Проектирование механизмов и узлов оборудования электрических станций


Введение

Данный курсовой проект является самостоятельной работой студента, в процессе которой приобретаются и закрепляются навыки по решению комплекса инженерных задач: выполнение кинематических, силовых и прочностных расчетов узлов и деталей энергетического оборудования, выбор материалов, вида термической обработки и т.д.

Объектами курсового проектирования являются узлы и детали оборудования электростанций, а также системы их обеспечения. Например, в качестве питательных устройств для подачи воды применяют центробежные и поршневые насосы. В качестве арматуры для регулирования подачи теплоносителя или изменения его количества применяют задвижки и вентили. Задвижки и вентили выполняют фланцевыми, безфланцевыми, присоединяемыми к трубопроводу сваркой, и т.д. Для подготовки и подачи топлива служат пневмомеханические забрасыватели топлива, топки с движущейся колосниковой решеткой, пылеприготовительные устройства, мельницы-вентиляторы, валковые мельницы, дисковые питатели и др.

Все эти устройства в большинстве случаев состоят из исполнительного рычажного механизма (ИМ) и имеют привод, объединяющий электродвигатель 1, передачу гибкой связью 2 или зубчатую 3 и соединительные муфты 4 (Рис.2).


1. Исходные данные

Таблица 1

Геометрические параметры

10

110

450

130

0

0

0

Силовые факторы

Схема

2

1100

110

1200

120

400

Рис.1 – Положение плоского рычажного механизма

Рис.2 – Типовой привод оборудования с передачами с гибкой и зубчатой связями


2. Кинематический анализ механизма

Произведем структурный анализ рычажного механизма. Степень подвижности плоского механизма рассчитаем по формуле Чебышева:

; .

· число подвижных звеньев: ;

· число кинематических пар: .

Пара

Звено

Класс

Вид

5

вращ.

5

вращ.

5

вращ.

5

пост.

Рассчитаем степень подвижности плоского механизма без ведущего звена:

– 2 класс, 2 вид; .

Рис.3 – Положение плоского рычажного механизма без ведущего звена


Рассчитаем степень подвижности ведущего звена:

– 1 класс. Общий класс механизма – 2.

Рис.4 – Положение ведущего звена плоского рычажного механизма

2.1 Расчет скоростей

Построим схему заданного рычажного механизма в тринадцати положениях с шагом в следующем масштабе:

.

Составим векторную систему уравнений, используя теорему об относительном движении:

; .

Определим масштаб для построения плана скоростей:

Зная величину и направление вектора скорости , а также зная линии действия других векторов скоростей, составим 13 планов скоростей механизма используя графо-аналитический метод.

Полученные результаты сведем в таблицу 2:

Таблица 2

1.

50

1,1

52,39

1,15

2,56

26,2

0,58

15,64

0,34

2.

50

1,1

43,94

0,97

2,15

30,27

0,67

17,26

0,38

3.

50

1,1

24,94

0,55

1,22

44,22

0,97

41,5

0,91

4.

50

1,1

0

0

0

0

0

50

1,1

5.

50

1,1

25,14

0,55

1,23

45,9

1,01

45,05

0,99

6.

50

1,1

43,92

0,97

2,15

35,93

0,79

32,35

0,71

7.

50

1,1

52,31

1,15

2,56

26,13

0,57

15,29

0,34

8.

50

1,1

47,4

1,04

2,32

26,24

0,58

5,72

0,13

9.

50

1,1

28,87

0,64

1,41

38,19

0,84

28,87

0,64

10.

50

1,1

0

0

0

0

0

50

1,1

11.

50

1,1

28,87

0,64

1,41

52,04

1,14

57,74

1,27

12.

50

1,1

47,4

1,04

2,32

40,77

0,9

44,28

0,97

13.

50

1,1

52,39

1,15

2,56

26,2

0,58

15,64

0,34

2.2 План ускорений

План ускорений строим для положения механизма № 6. Составим векторную систему уравнений для построения плана ускорений:

.

направлен по линии от к .

.

направлен по линии от к .

; ; ; .

Определим масштаб для построения плана ускорений:

.

Зная величину и направление векторов ускорения и , а также зная линии действия других векторов ускорений, составим план ускорений механизма, используя графоаналитический метод.

Полученные в результате построения отрезки векторов и умножаем на масштаб для получения действительного значения ускорений:

;

, тогда .


3. Силовой анализ механизма

План сил строим для положения механизма № 6. Силовой анализ механизма начинаем с рассмотрения отсоединенной структурной группы 2–3 второго класса, второго вида. Для определения рассмотрим условие равновесия второго звена аналитическим методом:

;

;

.

Направление и численные значения и определим из условия равновесия структурной группы:

;

.

Для построения плана сил необходимо выбрать масштаб:

;

; .

Полученные в результате построения отрезки векторов умножаем на масштаб для получения действительного значения сил:

;

;

.

Для определения рассмотрим условие равновесия третьего звена:

;

;

.

Для определения во внутренней паре (шарнир) рассмотрим условие равновесия третьего звена:

;

.

Найдем графически из построения:

; .

Из условия равновесия первого звена определяем уравновешивающую силу :

;

;

.

Для определения направления и численного значения используют условие равновесия первого звена:

;

.

Выберем новый масштаб:

.

; ;

.


4. Расчет уравновешивающих сил методом рычага Жуковского

Используя теорему «О рычаге Жуковского» переносим с поворотом на все силы, действующие на механизм, на план скоростей в соответствующие точки:

– уравновешивающая сила, действующая в точку ;

– сила, действующая на второе звено в точку ;

– сила, действующая на третье звено в точку ;

– действующий момент представляем как пару сил, которые равны:

.

Из плана скоростей определяем уравновешивающую силу, исходя из условия равновесия плана скоростей для каждого положения механизма:

.

Положение 1, 13:


Положение 2:

Положение 3:

Положение 4:

Положение 5:

Положение 6:

Положение 7:

Положение 8:

Положение 9:

Положение 10:

Положение 11:

Положение 12:

Полученные результаты сведем в таблицу 3.

Таблица 3

1.

1100

15

1200

14

889

48

889

5

-276

0,11

30,36

2.

1100

29

1200

15

889

47

889

3

-504

0,11

55,44

3.

1100

29

1200

36

889

28

889

3

-670

0,11

73,7

4.

1100

19,5

1200

43,5

889

0

889

0

-615

0,11

67,65

5.

1100

6,6

1200

39,1

889

22

889

3,2

-345,14

0,11

37,97

6.

1100

4,4

1200

28,1

889

38,2

889

5,7

9

0,11

-0,99

7.

1100

15,3

1200

13,3

889

47,8

889

4,5

274

0,11

-30,14

8.

1100

26,2

1200

5

889

49,7

889

2,3

386

0,11

-42,46

9.

1100

35,7

1200

25,1

889

43,3

889

14,5

329

0,11

-36,19

10.

1100

39,5

1200

43,4

889

0

889

0

173

0,11

-19,03

11.

1100

30,7

1200

50,12

889

0

889

28,95

-13

0,11

1,43

12.

1100

11,2

1200

38,4

889

29,3

889

18,03

-166

0,11

18,26

13.

1100

15

1200

14

889

48

889

5

-276

0,11

30,36


5. Расчет элементов привода

Исходные данные:

74

10

5.1 Выбор электродвигателя

Номинальная мощность электродвигателя:

.

Требуемая мощность электродвигателя:

,

где – коэффициент полезного действия привода;

– номинальная мощность, .

По каталогам выбираем электродвигатель с ближайшей большей номинальной мощностью и номинальной частотой вращения ротора .

Характеристики выбранного электродвигателя:

· Двигатель асинхронный трехфазный, марки 4А90В8УЗ;

· ;

· ;

· ;

· .

Передаточное отношение привода:

, где .

Принимаем , тогда .

5.2 Расчет диаметра вала

Диаметр вала передаточного или исполнительного механизма определяется по следующей зависимости:

, где ;

.

Полученное значение округлим до ближайшего большего значения стандартного ряда диаметров. Принимаем .

5.3 Расчет фланцевой муфты

Расчетный вращающий момент


где – коэффициент режима работы.

Соотношения между размерами муфты

· наружный диаметр:

. Тогда выберем ;

· диаметр ступицы:

;

· общая длина:

.

Тогда выберем ;

Материал муфты при окружной скорости на наружных поверхностях фланцев выбираем Сталь 45.

Расчет болтового соединения

Окружная сила на болты от действия вращающего момента:

где – диаметр окружности центров болтов.

.

Сила, приходящаяся на один болт:

где – назначенное число болтов.

Допускаемые напряжения устанавливаем в зависимости от выбранного материала:

· допускаемые напряжения на срез:

;

· допускаемые напряжения на смятие:

.

Рассчитываем диаметр болта по следующей зависимости:

,

где – число плоскостей среза болта.

Принимаем болт с ближайшим большим стандартным диаметром . Выбираем болт по ГОСТу 7796-70, а именно болт М6:


– длина болта,

- длина резьбы,

6

10

11,1

4

30

18

Выбираем соответствующую гайку и шайбу:

Гайка

Шайба

6

10

10,9

5

6,1

1,4

Назначаем посадочный диаметр болта в отверстие полумуфты (рекомендуемая посадка – ):

.

Толщину дисков полумуфты фланцевой муфты принимаем из конструктивных соображений: .

Вычисляем напряжения смятия и сравниваем с допускаемыми:

т.о. условие соблюдается.

5.4 Расчет предохранительного устройства

Момент срабатывания муфты в качестве предохранительного устройства:

,

где – коэффициент запаса.

5.5 Расчет посадки полумуфты на вал

Расчет соединения с натягом

Диаметр соединения , условный наружный диаметр ступицы , вал сплошной , – длина ступицы, класс точности изготовления (обычно 2-ой или 3-ий), шероховатости вала и отверстия .

Значение коэффициента трения зависит от способа сборки, удельного давления, шероховатости поверхности, рода смазки поверхностей применяемой при запрессовке деталей, скорости запрессовки и прочие. В расчетах принимаем: – сборка прессованием.

Определяем давление, обеспечивающее передачу заданной нагрузки:

,

где .

Определим расчетный натяг при значениях коэффициентов Пуассона и модулей упругости :

где и - масштабные коэффициенты.

;

;

Определяем минимальный требуемый натяг с учетом шероховатости:

.

Намечаем посадку:

Ø28 ; Ø28 ; Ø28 ;

; .

Т.к. , то данная посадка подходит.

Определяем наибольший вероятный натяг без учета сглаживания микронеровностей:

.

Максимальное давление в контакте:

.

Определяем окружные и радиальные напряжения:

;

.

Выбираем предел текучести для материала с меньшей прочностью (для Сталь 45): .

Т.к. ,то условие прочности выполняется.

Усилие запрессовки:

,

где – давление, которое рассчитывается при :

.

5.6 Расчет шпоночного и зубчатого соединения

Расчет шпоночного соединения

Применяем ненапряженное соединение с помощью призматической шпонки. Размеры в соединении выбираем по стандарту. Стандартные шпонки изготавливают из специального сортамента (ГОСТ 8787-68 и 8786-68) среднеуглеродистой чисто тянутой Стали 45.

Допускаемые напряжения в неподвижных шпоночных соединениях:

.

По диаметру вала выбираем по ГОСТу 23360-78 размеры сечения призматической шпонки , а также глубину паза вала и втулки .

Размер шпонки

Глубина паза

Вал

Втулка

8

7

50

4

3,3

Рассчитаем длину ступицы :

.

Длину шпонки принимаем на меньше длины ступицы :

.

Рассчитаем рабочую длину шпонки со скруглениями:

.

Проверочный расчет выбранной шпонки выполняем для наименее прочного элемента шпоночного соединения.

Расчет проводим по условию прочности на смятие:

.

Расчет зубчатого соединения

Применяем прямобочное шлицевое соединение, основные размеры которого регламентированы ГОСТом 6033-80. По диаметру вала выберем размеры шлицевого соединения легкой серии:

Диаметр вала

28

32

7

6

0,3

Для неподвижного соединения, средних условий эксплуатации допускаемые напряжения смятия для поверхности зуба:

.

Проверим соединение на смятие:

,

где – средний диаметр соединения;

– рабочая высота зубьев;

– длина соединения;

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями.


6. Расчет вала и подшипников качения

Исходные данные:

670

74

10

6.1 Расчет вала

Ориентировочная взаимосвязь между указанной исходной величиной и другими геометрическими параметрами вала:

;

;

;

По полученному в результате предварительного расчета значению произведем выбор подшипника легкой серии диаметров (ГОСТ 8338-75):

Условное обозначение

208

40

80

18

32,0

17,0

Для крышки выбираем манжету по ГОСТу 8752-79.

Под отверстия выбранной крышки выбираем болты по ГОСТу 7796-70, а именно болты М8:

– длина болта,

- длина резьбы,

8

12

13,1

5

25

25

Выбираем соответствующие пружинные шайбы по ГОСТу 6402-70:

Шайба

8

8,2

2,0

6.2 Поверочный расчет вала

Рассчитаем реакции опор:

;

; ,

где ; .

;

; .

Проведем проверку:

;

; .

Построим эпюры изгибающих и крутящих моментов:

;

;

;

;

; ;

;

.

Выбираем несколько опасных сечений, которым соответствуют наибольшие ординаты эпюр и в которых имеются концентраторы напряжений:

;

.

Для каждого из отобранных сечений рассчитываем критерий напряженности:

,

где – усредненный коэффициент концентрации при изгибе и кручении в данном сечении;

– изгибающий момент рассматриваемого сечения;

– крутящий момент;

– момент сопротивления изгибу.

;

;

;

;

.

Сечение, для которого имеет максимальное значение, считается наиболее опасным и подлежит дальнейшему расчету.

Назначим материал вала – Сталь 45.

Установим пределы выносливости для материала вала при симметричном цикле изгиба и кручения:

.

где – предел прочности материала.

В опасном сечении вала определим расчетный коэффициент запаса прочности:

,

где и – коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:

.

Параметры симметричного цикла изменения напряжения при изгибе:

· амплитуда:

,

где – изгибающий момент в опасном сечении;

· среднее значение цикла:

.

Амплитуда и среднее значение от нулевого цикла изменения напряжения при кручении:

,

где .

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений детали определяю из выражений:

;

,

где ; – эффективные коэффициенты концентрации напряжений при расчете на изгиб и кручение;

; – коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения (масштабные факторы);

; – коэффициенты качества обработки поверхности;

– коэффициент упрочняющей обработки;

; – коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла.

Сопоставляем расчетный коэффициент запаса прочности c допустимым значением :

.

6.3 Поверочный расчет подшипников качения на долговечность

Условие обеспечения долговечности подшипника:

,

где – расчетная долговечность подшипника, ;

– установленный ресурс (заданный ресурс) подшипника, который равен:

.

Расчетная долговечность подшипника определяется из соотношения:

т. о. условие соблюдается.

где – динамическая грузоподъемность;

– эквивалентная нагрузка;

– показатель степени для шарикоподшипников;

– частота вращения подшипника:

.

Эквивалентную нагрузку для радиальных и радиально-упорных подшипников рассчитаем по следующей формуле:

,

где ; – радиальная и осевая нагрузка на подшипник;

– коэффициент вращения, при вращении внутреннего кольца;

– коэффициент безопасности;

– температурный коэффициент, при ;

– для радиальных шарикоподшипников.

6.4 Эпоры изгибающих и крутящих моментов

Рис.5 – Эпюры изгибающих и крутящих моментов


Список использованной литературы

1. Орлов В.А., Кравцов Э.Д. Детали машин и основы конструирования: Конспект лекций. – Одесса: ОПИ, 1991;

2. Методические указания к курсовому проектированию по курсу «Детали машин и основы конструирования» «Расчет зубчатых зацеплений, валов и подшипников цилиндрического редуктора» для студентов всех специальностей /Сост.: В.А. Орлов, Э.Д. Кравцов. – Одесса: ОПИ, 1993;

3. Курсовое проектирование деталей машин /В.Н. Кудрявцев и др. – Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1984;

4. Цехнович Л.И., Петренко И.П. Атлас конструкций редукторов. – К.: Вища шк., 1979;

5. Подшипники качения: Справочник-каталог /Под ред. В.Н. Нарышкина и Р.В. Коросташевского. – М.: Машиностроение, 1984.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений08:04:18 19 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
11:35:59 29 ноября 2015
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
08:13:25 29 ноября 2015

Работы, похожие на Курсовая работа: Проектирование механизмов и узлов оборудования электрических станций

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150113)
Комментарии (1830)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru