 |
Выбор электродвигателя и кинематический расчёт
|
|
|
|
КУРСОВАЯ РАБОТА
“ПРИВОД С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ РЕДУКТОРОМ”
Исполнитель -
ХХХХХ.ХХ
Руководитель –
А.С. Васильев
Петрозаводск 2016
ЗАДАНИЕ №??? ВАРИАНТ №???
Спроектировать привод.
|
Рисунок 1 – Схема привода
 |
Рисунок 2 – График нагрузки
Мощность на выходном валу ……………………………Р = 15 кВт.
Частота вращения выходного вала ……………………n = 60 об./мин.
Коэффициент годового использования ……………….Кг = 0,6.
Коэффициент использования в течении смены ……..Кс = 0,7.
Срок службы ………………………………………………..L = 6 лет.
Число смен …………………………………………………S = 1.
Продолжительность смены ………………………………T = 8 ч.
Тип нагрузки ……………………………………………….. переменный.
Содержание
Введение................................................................................................................. 4
1 Выбор электродвигателя и кинематический расчёт.............................................. 6
2 Расчёт поликлиноременной передачи.................................................................. 9
3 Расчёт зубчатой цилиндрической передачи.......................................................... 11
3.1 Проектный расчёт..................................................................................................... 11
3.2 Проверочный расчёт по контактным напряжениям................................................... 18
3.3 Проверка зубьев передачи на изгиб......................................................................... 18
4 Предварительный расчёт валов............................................................................. 20
4.1 Ведущий вал............................................................................................................ 20
4.2 Выходной вал........................................................................................................... 20
5 Конструктивные размеры шестерен и колёс......................................................... 21
5.1 Ведущий шкив ременной передачи........................................................................... 21
|
|
|
5.2 Ведомый шкив.......................................................................................................... 21
5.3 Цилиндрическая шестерня....................................................................................... 21
5.4 Цилиндрическое колесо........................................................................................... 21
6 Выбор муфты на выходном валу привода............................................................ 23
7 Проверка прочности шпоночных соединений....................................................... 24
7.1 Ведущий шкив поликлиноременной передачи.......................................................... 24
7.2 Ведомый шкив поликлиноременной передачи.......................................................... 24
7.3 Колесо зубчатой цилиндрической передачи............................................................. 25
8 Конструктивные размеры корпуса редуктора....................................................... 26
9 Расчёт реакций в опорах........................................................................................ 27
9.1 1-й вал...................................................................................................................... 27
9.2 2-й вал...................................................................................................................... 28
10 Построение эпюр моментов валов........................................................................ 29
10.1 Расчёт моментов 1-го вала....................................................................................... 29
10.2 Эпюры моментов 1-го вала....................................................................................... 30
10.3 Расчёт моментов 2-го вала....................................................................................... 31
10.4 Эпюры моментов 2-го вала....................................................................................... 32
11 Проверка долговечности подшипников................................................................. 33
11.1 1-й вал...................................................................................................................... 33
11.2 2-й вал...................................................................................................................... 34
12 Уточненный расчёт валов...................................................................................... 36
12.1 Расчёт 2-го вала....................................................................................................... 36
13 Выбор сорта масла................................................................................................. 40
14 Выбор посадок........................................................................................................ 41
|
|
|
15 Эскизная компоновка редуктора........................................................................... 42
16 Технология сборки редуктора................................................................................ 44
17 Заключение............................................................................................................. 45
Список использованных источников.................................................................... 46
Введение
Детали машин и её роль в машиностроении.
Начало развития отечественного машиностроения было положено такими выдающимися учёными и изобретателями, как Ломоносов, Кулибин, Остроградский, Ползунов, Петров, Чебышев, Вышнеградский, отец и сын Черепановы, Фролов, Нартов, Жуковский, Чаплыгин, Зернов, Ассур, Альбитский и др., создавшими и внедрившими в производство немало машин и механизмов, а также разработавшими теоретические основы дальнейшего развития машиностроения. Первый учебник в России по курсу «Детали машин» был написан в 1881 г. профессором Петербургского технологического института ВЛ. Кирпичёвым.
Детали машин - это техническая дисциплина, в которой изучают методы, правила и нормы расчёта и конструирования типовых деталей и сборочных единиц машин. «Детали машин», син-тезируя достижения математических и технологических наук с результатами лабораторных исследований практики применения различных машин, служит теоретической основой машино-строения. Возраст «Деталей машин» как самостоятельной и научной дисциплины невелик - 120 лет, поэтому она страдает ещё достаточным развитием обобщающей теории, обилием эмпири-ческих формул и различных поправочных коэффициентов.
Целью курса «Детали машин» является развитие инженерного мышления с точки зрения изучения и совершенствования современных методов, правил и норм расчёта и конструирования (проектирование) деталей и сборочных единиц машин общего назначения (болты, гайки, валы, зубчатые колёса, подшипники и др.).
Редуктором называется зубчатый, червячный или зубчато-червячный передаточный меха-низм, выполненный в закрытом корпусе и предназначенный для понижения угловой скорости, а следовательно, повышения вращающего момента.
Тихоходную ступень цилиндрических двухступенчатых редукторов выполняют прямозубой и косозубой, а быстроходную - косозубой.
|
|
|
В редукторах обычно применяют зубчатые колёса с эвольвентными зацепле-ниями, но в последнее время используют также зацепление М.Л. Новикова.
Конструкция проектируемого редуктора.
На рис. 3 в разобранном виде одноступенчатый горизонтальный редуктор с цилин-дрическими косозубыми колёсами. Редуктор состоит из литого чугунного корпуса 3 (СЧ 12-78 или 15-32), в котором смонтированы подшипниковые узлы, служащие опорами для валов редуктора. Корпус закрыт крышкой, в верхней части крышки имеется закрываемое смотровое отверстие, предназначенное для осмотра внутренней части редуктора и заливки масла.
При сборке редуктора крышка прикрепляется к корпусу болтами.
Рисунок 3 - Одноступенчатый горизонтальный редуктор с цилиндрическими косозубыми колёсами
Выбор электродвигателя и кинематический расчёт
По табл. 1.1[1] примем следующие значения КПД:
- для ременной передачи с поликлиновым ремнем: h1= 0,96
- для закрытой зубчатой цилиндрической передачи: h2= 0,975
Общий КПД привода:
h = h1x... xhnxhподш.2= 0,96 x0,975 x0,992= 0,917
где hподш.= 0,99 - КПД одного подшипника.
Угловая скорость на выходном валу:
wвых.= = = 6,283 рад/с
Требуемая мощность двигателя:
Pтреб.= = = 16,358 кВт
В таблице П.1[1](см. приложение) по требуемой мощности выбираем электродвигатель 200M8, с синхронной частотой вращения 750 об/мин, с параметрами: Pдвиг.=18,5 кВт и скольжением 2,3% (ГОСТ 19523-81). Номинальная частота вращения
nдвиг.= 750 - =732,75 об/мин,
угловая скорость
wдвиг.= = = 76,733 рад/с.
Рисунок 1.1 – Эскиз электродвигателя
Oбщее передаточное отношение:
U = = = 12,213
Для передач выбрали следующие передаточные числа:
U1= 2,18
U2= 5,6
Рассчитанные частоты и угловые скорости вращения валов сведены ниже в таблицу 1.1:
Таблица 1.1 – Частоты и угловые скорости вращения валов
| Вал 1-й | n1= = = 336,124 об./мин. | w1= = = 35,199 рад/c. |
| Вал 2-й | n2= = = 60,022 об./мин. | w2= = = 6,286 рад/c. |
Мощности на валах:
P1= Pтреб.xh1xhподш.= 16358 x0,96 x0,99 = 15546,643 Вт
|
|
|
P2= P1xh2xhподш.= 15546,643 x0,975 x0,99 = 15006,397 Вт
Вращающие моменты на валах:
T1= = = 441678,542 Нxмм
T2= = = 2387272,829 Нxмм
По таблице П.1(см. приложение учебника Чернавского) выбран электродвигатель 200M8, с синхронной частотой вращения 750 об/мин, с мощностью Pдвиг.=18,5 кВт и скольжением 2,3% (ГОСТ 19523-81). Номинальная частота вращения с учётом скольжения nдвиг.= 732,75 об/мин.
Таблица 1.2 - Передаточные числа и КПД передач
| Передачи | Передаточное число | КПД |
| 1-я ременная передача с поликлиновым ремнём | 2,18 | 0,96 |
| 2-я закрытая зубчатая цилиндрическая передача | 5,6 | 0,975 |
Таблица 1.3 - Рассчитанные частоты, угловые скорости вращения валов и моменты на валах
| Валы | Частота вращения, об/мин | Угловая скорость, рад/мин | Момент, Нxмм |
| 1-й вал | 336,124 | 35,199 | 441678,542 |
| 2-й вал | 60,022 | 6,286 | 2387272,829 |
|
|
|
