ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРИВОД

С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ ДВУХСТУПЕНЧАТЫМ РЕДУКТОРОМ

Пояснительная записка

ДМ 41.00.00.00 ПЗ

Студент Поданев Н.И. Группа 2066/3

Руководитель проекта Жуков В.А.

Санкт – Петербург

– 2012 –

СОДЕРЖАНИЕ

Введение ……………………………………………………………………………….. 1. Определение параметров агрегатов и передач в составе привода ….... 1.1. Определение мощности и выбор электродвигателя ……………………………. 1.2. Определение передаточного отношения передач …………………………...…. 1.3. Мощность, частота вращения и крутящий момент элементов в составе привода ……………………………………………………………………………….... 1.4. Проектировочный расчёт валов и выбор подшипников качения …………….. 1.5. Определение межосевых расстояний ……………………………………….….. 1.6. Определение геометрических параметров зубчатых передач ……………..….. 2. Компоновка редуктора .................................................................................. 3. Проверочный расчёт валов и подшипников ……………………………. 3.1. Определение реакций опор ……………………………………………….……... 3.2. Проверочный расчёт валов ………………………………………………………. 3.3. Определение ресурса подшипников по динамической грузоподъёмности …... 4. Расчёт зубчатых передач ……………………………………………..……. 4.1. Определение расчётного контактного напряжения ……………………..….…... 4.2. Выбор материала зубчатых колёс и вида упрочнения ……………………..…... 4.3. Проверочный расчёт зубчатой передачи по критерию изгибной прочности зубьев …………………………………………………………………………….……. ЛИТЕРАТУРА …………………….…………………………………….………. ПРИЛОЖЕНИЕ ………………….………………………………………………

3 4 4 5 6 7 12 13 17 20 20 24 27 29 29 34 34 37 38

Введение

Выполнен проект редуктора двухступенчатого цилиндрического с прилагаемым чертежом и пояснительной запиской.

В первой части представлены результаты оценки диаметров входного и выходного вала редуктора с учётом установки на входном валу шкива ременной передачи и установки на выходном валу зубчатой муфты. Конструктивно определены внутренние диаметры подшипников, выполнен предварительный выбор типа и номера подшипников всех валов, определены межосевые расстояния и геометрический расчёт параметров зубчатых передач.

Во второй части представлены результаты расчета зубчатых передач: расчет контактных напряжений, выбрано поверхностное и объемное упрочнения и проверочный расчет зубчатых колес, также проверочный расчет зубчатых колес по изгибной прочности. Выбрана марка стали для зубчатых передач. Разработан эскиз редуктора

В третей части представлен проверочный расчет узлов и деталей : определены реакции опор и расчет подшипников промежуточного вала, проверка напряженных резьбовых соединений (винтов, болтов, шпилек), выбрана посадка соединения (муфта-выходной вал редуктора), проверен расчет шпоночных соединений.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ АГРЕГАТОВ И ПЕРЕДАЧ

В СОСТАВЕ ПРИВОДА

Основные параметры агрегатов в составе привода определяют, рассматривая привод как техническую систему:

– назначение каждой части привода обусловлено назначением и требованиями к приводу в целом, представленными в ТЗ на проектирование;

– свойства привода зависят от взаимодействия его частей.

1.1. Определение мощности и выбор электродвигателя

(энергетическое согласование привода и исполнительного механизма)

Момент Т_им, передаваемый валу ИМ, и угловая скорость вала _имопределёны требованиями производственного процесса.

Мощность, которая должна быть передана исполнительному механизму, равна:

Р_им= Т_им_им = 645*3,875 =2499,137Вт, (1)

где _им = n_им / 30 = 3,14*37/30 = 3,875 рад/с

Расчётное значение мощностиопределим, принимая коэффициент полезного действия (КПД) привода на основе опыта проектирования и эксплуатации аналогичных технических объектов:

Р_{эд- р} = Р_им/_пр = 2499,137/0,917= 2725 Вт. (2)

где КПД привода _пропределяется на основе последовательного учёта потерь мощности при работе каждой кинематической пары:

_пр= (_рп_п)(_Зп_п)(_Зп_п_м). (3)

В соотношении (3) сомножитель (_рп_п) учитывает потери при передаче мощности с вала ЭД на шестерню входного вала;

_рп 0,94 ... 0,96 – коэффициент, учитывающий потери мощности в ременной передаче; принят _рп= 0,96;

_п 0,99 ...0,995– коэффициент, учитывающий потери мощности в подшипниковых узлах одного вала (на подшипниках качения); принят _п = 0,995

Второй сомножитель (_Зп_п) учитывает потери при передаче мощности с входного вала на промежуточный вал;

_Зп 0,98 ... 0,99 – коэффициент, учитывающий потери мощности в закрытой зубчатой паре редуктора; принят _Зп= 0,99 .

Третий сомножитель (_Зп_п_м)учитывает потери при передаче мощности от промежуточного вала к ИМ;

_м 0,98 ... 0.99 – коэффициент, учитывающий потери мощности в муфте;принят _м = 0,99.

.

Принимая _пи _Зп одинаковым для всех валов и зубчатых передач, получим КПД привода равным

_др= _рп_п³ ²_Зп_м = 0,99*0,095³*0,99²*0,96 =0,917. (4)

Расчётное значение мощности электродвигателя равно

Р_{эд- р} = Р_им/_пр = 2499,137/0,917= 2725 Вт. (5)

Выбираемасинхронный ЭД (см. Приложение) согласно условию

Р_эд 0,95 Р_{эд- р}

Выбран электродвигатель марки 4A100S4:

– паспортная мощность Р_эд=3кВт;

– синхронная частота n _С=1435 об/мин,

– частота вращения вала ЭД n_эд= 50об/мин,

– диаметр присоединительного участка вала ЭД d₁=28 мм,

– длина присоединительного участка вала ЭД l₁= 60 мм.