Белорусский национальный технический университет

Факультет информационных технологий и робототехники

Кафедра «Детали машин ПТМ и М»

Курсовой проект по дисциплине

«Детали машин»

Тема: «Рассчитать и спроектировать привод»

Исполнитель: Качан Владислав Викторович студент группы 103141

Руководитель проекта: : Калина Алла Александровна .

Минск 2014 г.

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский национальный технический университет

Кафедра «Детали машин ПТМ и М»

Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине

«Детали машин»

Тема: «Рассчитать и спроектировать привод»

БНТУ 103141.00.000 ПЗ

Исполнитель: Качан Владислав Викторович студент группы 103141

Консультант: : Калина Алла Александровна

Минск 2014

Содержание

1. Назначение и описание работы привода. 4

2. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода 6

3. Расчет передач 10

4. Предварительный расчет валов 35

5. Выбор муфт 35

6. Подбор подшипников качения 37

7 Расчет валов на выносливость (основной расчет валов) 38

8. Расчет подшипников долговечность 44

9. Расчет валов на выносливость 50

10. Назначение посадок, выбор квалитетов точности, шероховато­стей поверхностей, допуска формы и расположения поверхностей 52

11. Расчет элементов корпуса редуктора 54

12. Выбор типа смазки для передач и подшипников 55

13. Описание сборки коробки передач 56

Литература 57

Приложение 58

1. Назначение и описание работы привода.

Привод — устройство для приведения в действие машин. Различают привод групповой (для не­скольких машин) и индивидуальный.

Разрабатываемый привод состоит из асинхронного двигателя серии 100S4, клиноременной передачи, двухступенчатой цилиндрической ко­робки передач и муфты. Зубчатые передачи состоят из двух колес, имеющих че­редующиеся зубья и впадины. Меньшее из них называют шестер­ней, а большее – колесом.

Коробкой передач называется механизм, состоящий из зубчатых передач, выполненный в виде отдельного органа и служащий для передачи вра­щения от вала двигателя к валу рабочей машины. Коробка передач состоит из кор­пуса, в котором размещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, под­шипники и т.д. В отдельных случаях в корпусе размещают также устройства для смазывания или устройства для охлаждения.

Коробка передач предназначена для ступенчатого изменения частоты вращения выходного вала и передачи вращательного момента электродвигателя на зубчатую муфту.

Спроектированная в настоящем курсовом проекте коробка передач соот­ветствует условиям технического задания.

Коробка передач нереверсивная. Она может применяться в приводах быст­ро­ходных конвейеров, транспортеров, элеваторов, других рабочих машин. Кон­ст­рукция коробки передач отвечает требованиям техническим и сборочным.

Корпус выполнен разъемным, литым из чугуна марки СЧ 15 ГОСТ 1412-79. Оси валов коробки передач расположены в одной (горизонтальной) плоскости. Благодаря разъему в плоскости осей валов обеспечивается её наиболее удобная сборка.

Валы коробки передач изготовляются из стали 45. Для опор валов использу­ются подшипники качения.

Герметично закрытый корпус коробки передач обеспечивает требования как техники безопасности, так и производственной санитарии.

Для контроля уровня масла в корпусе коробки передач установлен фонарный маслоуказатель.

2. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода

2.1 Определяем потребляемую мощность и мощность на каждом из валов

Выбор электродвигателя необходимо осуществлять исходя из мощности и частоты вращения.

По исходным данным имеется мощность на выходном валу КП. Необходимо вычислить исходя из КПД передач мощность двигателя на входе.

КПД зубчатой цилиндрической передачи в закрытом корпусе цил = 0,98; КПД пары подшипников подш = 0,995; КПД клиноременной передачи рем = 0,95; КПД муфты .

Определяем требуемую мощность электродвигателя и мощность на каж­дом из валов:

где -мощность на выходе привода.

2.1 Выбор электродвигателя

По рассчитанному значению мощности принимаем асинхронный элек­тро­двигатель серии 110S4с номинальной мощностью , для кото­рого n_син=1000мин^-1, n_асин=975мин^-1, где n_син – синхронная частота двига­теля; n_асин – асинхронная частота двигателя.

2.3 Кинематический расчет привода

2.3.1 Определение передаточных отношений

Для коробки передач передаточные отношения выбираются путем построения графика частот вращения.

2.36

i_общ.  общее передаточное отношение привода:

i_рем=1.741;

i_{цил б/х}=2.37;

i_{цил т/х}=2.36 - передаточное отношение одной передачи;

i_{цил т/х}=1.78 - передаточное отношение второй передачи;

2.3.2 Частота вращения каждого из валов

2.3.3 Вращающие моменты на валах привода

где - мощность на рассчитываемомi-ом валу, кВт;

n - частота вращения на рассчитываемом i-ом валу, мин^-1;

- момент на выходном валу при включении одной передачи;

- момент на выходном валу при включении второй передачи.

- момент на выходном валу после муфты при включении одной передачи;

- момент на выходном валу после муфты при включении второй передачи.

Занесем результаты расчетов в таблицу 1.

Таблица 1. Значения частот вращения, мощностей и моментов на валах

Вал	Частота вращения n,	Мощность P, кВт	Вращающий момент T, Нм
I	975	8.515	83.4
II	560.02	8.049	137.256
III	236.3	7.84	316.85
IV’	132.75	7.49	538.83
IV”	100.13	7.35	714.37