Реферат

Курсовой проект содержит 61 страницу, 14 рисунков, 1 таблицу, 5 источников, 3 приложения, 4 листа графического материала.

Ремённая передача, редуктор, зубчатое колесо, вал, подшипник, муфта, шпонка.

Объектом проектирования является механический привод, состоящий из электродвигателя, ремённой передачи и цилиндрического двухступенчатого редуктора.

Цель работы – закрепление теоретических знаний в области прочностных расчётов деталей машин и приобретение опыта конструирования.

Выполненные расчёты позволили определить геометрические и конструктивные размеры деталей, проверить их на прочность, выполнить эскизную компоновочную схему, сборочный чертёж редуктора, рабочие чертежи деталей.

Полученные результаты могут быть использованы при создании опытного образца изделия.

Содержание

Введение………..…………………………………………………………. 1 Схема привода……..…………………………………………………… 2 Кинематический расчёт и выбор электродвигателя……………..…... 2.1 Определение потребной мощности и выбор электродвигателя…… 2.2 Определение передаточного числа и распределение его между типами и ступенями передач…………………………………………………….. 2.3 Частоты и угловые скорости вращения валов редуктора………….. 2.4 Мощности и вращающие моменты на валах редуктора……………. 3 Расчёт плоскоремённой передачи……………………………………... 4 Расчёт и конструирование редуктора…………………………………. 4.1 Материалы зубчатых колёс…………………………………………... 4.2 Определение геометрических и кинематических параметров быстроходной ступени редуктора……………………………………………….. 4.2.1 Проверочный расчёт зубьев колёс на контактную прочность…... 4.2.2 Расчёт зубьев на прочность при изгибе…………………………… 4.3 Определение геометрических и кинематических параметров тихоходной ступени редуктора………………………………………………….. 4.3.1 Проверочный расчёт зубьев колёс на контактную прочность..…. 4.3.2 Расчёт зубьев на прочность при изгибе…………………………… 4.4 Ориентировочный расчёт и конструирование валов……………….. 4.4.1 Входной вал…………………………………………………………. 4.4.2 Промежуточный вал………………………………………………... 4.4.3 Выходной вал……………………………………………………….. 4.5 Выбор подшипников качения………………………………………... 4.6 Конструирование зубчатых колёс…………………………………… 4.7 Конструирование корпуса редуктора………………………………... 4.8 Компоновочная схема редуктора……………………………………. 4.9 Расчёт валов на совместное действие изгиба и кручения………….. 4.10 Расчёт вала на сопротивление усталости…………………………... 4.11 Расчёт подшипников качения………………………………………. 4.12 Проверка прочности шпоночных соединений…………………….. 4.13 Выбор и расчёт втулочно-пальцевой упругой муфты…………..… 4.14 Определение марки масла для зубчатых передач и подшипников. 4.15 Рекомендуемые посадки деталей …..……………………………… Заключение………………………………………………………...……… Библиографический список………………………………………………
	5
	6
	7
	7
	7
	8
	9
	11
	14
	14
	14
	18
	22
	25
	28
	30
	33
	33
	35
	35
	36
	37
	40
	44
	45
	50
	52
	54
	56
	57
	59
	60
	61

Введение

Целью выполнения проекта является закрепление знаний, полученных из ранее освоенных дисциплин и использование их при проектировании механического привода.

Задачей работы является подбор электродвигателя, выполнение кинематического расчёта, расчёт ремённой передачи и редуктора, определение геометрических и конструктивных размеров деталей и проверок их на прочность.

При выполнении графической части проекта использованы результаты проведённых расчётов.

Поставленные задачи решались с учётом изменений в действующих стандартах и рекомендаций, учитывающий опыт создания и эксплуатации подобных устройств.

1. Схема привода

В механический привод, представленный на рисунке 1.1, входят электродви­гатель 1, ременная передача и редук­тор. Ременная передача включает в себя ведущий 2 и ведомый 3 шкивы, ремень 4. Редуктор – цилиндрический двухступенчатый, выпол­ненный по развёрнутой схеме.

Зубчатые колёса быстроходной 5 и тихоходной 6 ступеней насажены на входной 7, промежуточный 8 и выходной 9 валы. Подшипники 10 поддерживают валы и позволяют им свободно вращаться. Зубчатые колёса, валы и подшипники расположены внутри закрытого чугунного корпуса 11. Выходной вал редуктора соединён с приёмным валом машины 12 муфтой 13.

Рисунок 1.1 – Механический привод

2. Кинематический расчёт и выбор электродвигателя

2.1. Определение потребной мощности и выбор электродвигателя

Общий КПД привода:

где - КПД плоскоремённой передачи;

- КПД быстроходной цилиндрической передачи;

- КПД тихоходной цилиндрической передачи;

- КПД одной пары подшипников.

Потребная мощность, кВт:

где - мощность на приёмном валу машины, кВт.

По потребной мощности выбираем тип электродвигателя так, чтобы

где - номинальная мощность электродвигателя, указанная в каталоге.

Выписываем:

1. Тип электродвигателя – 4А160 6;

2. Номинальная мощность двигателя ;

3. Рабочая частота вращения двигателя ;

4. Диаметр вала двигателя .

2.2. Определение передаточного числа и распределение его между типами и ступенями передач

Общее передаточное число привода:

где - рабочая частота вращения вала электродвигателя, об/мин;

- частота вращения выходного вала редуктора, об/мин.

Передаточное число редуктора:

где - передаточное число ремённой передачи.

Передаточное число тихоходной ступени редуктора:

Передаточное число быстроходной ступени редуктора:

Проверим полученный расчёт:

Значит электродвигатель выбран правильно, а так же передаточные числа рассчитаны верно.

2.3. Частоты и угловые скорости вращения валов редуктора

Частота вращения входного вала, об/мин:

Частота вращения промежуточного вала, об/мин:

Частота вращения выходного вала, об/мин:

Угловая скорость вращения входного вала, с^-1:

Угловая скорость вращения промежуточного вала, с^-1:

Угловая скорость вращения выходного вала, с^-1:

2.4 Мощности и вращающие моменты на валах редуктора

Мощность на входном валу, кВт:

Мощность на промежуточном валу, кВт:

Мощность на выходном валу, кВт:

Вращающий момент на входном валу, :

Вращающий момент на промежуточном валу, :

Вращающий момент на выходном валу, :

3. Расчёт клиноремённой передачи

Расчёт клиноремённой передачи начинают с выбора сечения ремня по номограмме в зависимости от мощности P₁ на ведущем валу и частоты n₁ вращения вала. Мощность P₁ на ведущем валу передачи принимается равной потребной P_п мощности, а частота вращения вала частоте вращения вала электродвигателя.

Для выбранного сечения ремня из прил.6 выписываются технические данные, из прил.7 подбирается требуемый шкив. Для повышения ресурса работы передачи рекомендуется устанавливать шкивы с углом профиля канавок .

Сечение ремня- Б

Размеры сечения ремня, мм:

;

Интервал длин ремня от 800 до 6300 мм

Расчётный диаметр окружности ведущего шкива, мм:

Диаметр ведомого шкива, мм:

где u_р – передаточное число ремённой передачи.

Межосевое расстояние (предварительное), мм:

Расчётная длина ремня, мм:

Найденное значение округляют до ближайшего стандартного (прил.6).

Уточнение межосевого расстояния, мм:

где

Угол обхвата меньшего шкива, град.:

Расчётная мощность, Вт:

где - коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата ( прил. 8 );

- коэффициент, учитывающий влияние длины ремня ( прил. 9 );

- коэффициент, учитывающий режим работы передачи ( прил. 10 );

Номинальная мощность , передаваемая одним ремнём, находится из прил. 12.

Требуемое число ремней

где - мощность на ведущем валу передачи;

- коэффициент, учитывающий число ремней ( прил. 11 ).

Для определения коэффициента предварительно принимают некоторое число ремней (Z=2-4 ).

Найденное значение Z округляют до целого числа.

Z=3.

Скорость ремня, м/с:

Сила предварительного натяжения ремня, Н:

Коэффициент , учитывающий влияние центробежных сил, принимается в зависимости от сечения ремня ( прил. 13 ).

Сила, действующая на вал, Н:

Рабочий ресурс ( долговечность ) клиноремённой передачи, ч:

где - число циклов, выдерживаемых ремнём.

Для клиновых ремней с кордной тканью сечением Б, В и Г

При среднем режиме работы средний ресурс ремней, установленный стандартом, составляет 2000 часов.

Ширина шкива В:

где t,S- размеры канавок.

Рассчитанная ремённая передача имеет следующие параметры: