Кинематический расчет привода - Курсовая работа

Определяем расчетную мощность электродвигателя По расчетной мощности и синхронной частоте вращения = 3000 об/мин по таблице 2 [1] выбираем стандартный тип электродвигателя, поскольку разница номинальной от расчетной составляет 1,8%, подходит асинхронный двигатель. тип электродвигателя - 4АМ80В2УЗ, номинальная мощность Рном =2,2 КВТ, асинхронная частота вращения вала электродвигателя - nдв.ас = 2850 об/мин, диаметр выходного конца dдв = 22 мм, длина выходного конца вала L=55 мм. Определяем общее передаточное число привода Принимаем согласно рекомендаций таблицы 3 [1] стандартную величину передаточного числа редуктора = 4. Определяем передаточное число клиноременной передачиИсходя из невысокой мощности (2,09 КВТ) и обычных условий работы, не предусматривающих дополнительных особых требований к материалу зубчатой пары и исходя из экологической целесообразности выбираем для шестерней колеса и колеса относительно мягкую сталь 1 группы НВ ? 350 МПА. Пользуясь рекомендациями таблицы 6 [1] выбираем материал для колеса - сталь 40Х, твердость НВ2 = 230 МПА, термообработка - улучшение. Определяем твердость стали шестерни Из условия контактной прочности находим ориентировочное значение среднего делительного диаметра шестерни: , мм, где T1 - крутящий момент на валу шестерни, 7,37 Нм; КН? - коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине зуба, зависящий от твердости зубьев передачи и расположения колес относительно опор, КН? = 1,12 [2 (табл.3.1 Определяем тип ремня По передаваемой мощности и предполагаемой скорости ремня выбираем тип клинового ремня (табл. 2.12), а затем по табл.2.13 определяем размеры сечения ремня. 3.2 Определяем диаметр ведущего шкива Округляем по стандартному значению длины ремня LP= 1400 мм.Крутящий момент на 2 валу T2 17,5 Нм Крутящий момент на 3 валу T3 67,9 Нм 4.2.1 Определяем диаметр входного конца вала редуктора мм где Т2 - крутящий момент на валу Нм; Замеряем расстояние между силами, приложенными к валу, и реакциями опор: для входного вала: f1=0,042 мм; C1=0,075 мм; l1=0,051 мм; A и В, исходя из условий равновесия: Проверка: Определяем изгибающие моменты по нагруженным участкам вала в горизонтальной плоскости YAZ: Строим эпюру изгибающих моментов в горизонтальной плоскости YAZ.Определяем эквивалентную динамическую нагрузку где - осевая нагрузка на подшипник; 1, 2 [5, с.8-9] принимаем и - коэффициент, учитывающий вращение колец подшипника, принимаем при вращении внутреннего кольца; Рассчитаем осевые составляющие и от действия радиальных нагрузок на подшипники: где - коэффициент влияния осевого нагружения. Суммарную осевую нагрузку на каждый подшипник определяем по соотношениям сил [5, табл.3]. Находим эквивалентную нагрузку для обоих подшипников и большее значение подставляем в формулу условия динамической грузоподъемности: Таким образом, расчет по динамической грузоподъемности для подшипников на входном валу показал, что условие пригодности выполняется.Корпус редуктора служит для размещения и координации деталей передачи, защиты их от загрязнения, организации системы смазки, а также восприятия сил, возникающих в зацеплении редукторной пары, подшипниках, открытой передаче. Корпусная деталь состоит из стенок, ребер, бобышек, фланцев и других элементов, соединенных в единое число. Ориентировочно конструктивные размеры корпуса редуктора определяем согласно таблице 5 [6, с.5]. Толщина стенки корпуса редуктора принимаем 10 мм Диаметр болтов, соединяющих корпус с крышкой редуктора около подшипников принимаем 10 ммШестерня выполняется заодно с валом, поэтому выполним проектирование только зубчатого колеса. Зубчатое колесо выполняем плоским по форме, т.е. длину посадочного отверстия принимаем равной ширине зубчатого венца Ширину торцов зубчатого венца находим по формуле: Диаметр ступицы колеса находим по формуле: Принимаем Для уменьшения влияния термической обработки зубчатых колес на точность геометрической формы, зубчатые колеса выполняем массивными: 7.2 Конструктивные размеры крышек подшипников Принимаем марку масла И-Г-А-46 (индустриальное масло для гидравлических систем, без присадок, класс кинематической вязкости 46, т.е. кинематическая вязкость при 40 равна 46 в) Определение количества масла.Для одноступенчатых редукторов при смазывании окунанием объем масляной ванны определяем из расчета, (0,4 ...Для соединения валов с деталями, передающими крутящие моменты (колесами, муфтами) применяют посадки с натягом. Посадка для цилиндрических косозубых колес: H7/r6. Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала k6.В соответствии с заданием в курсовой работе разработаны основные элементы привода, состоящего из электродвигателя, клиноременной передачи и конического одноступенчатого редуктора. Подобраны материалы и термообработка зубчатых колес, обеспечивающие достаточно высокие прочностные свойства передачи и невысокую стоимость. Параметры зубчатой передачи определены из условия контактной выносливости рабочих поверхностей зубьев; проверочные расчеты по контактным и изгибным напряжения

В соответствии с заданием в курсовой работе разработаны основные элементы привода, состоящего из электродвигателя, клиноременной передачи и конического одноступенчатого редуктора.

Электродвигатель типа 4АМ80В2УЗ выбран по требуемой мощности и частоте вращения. Передаточные отношения передач рассчитаны в соответствии с рекомендациями.

Подобраны материалы и термообработка зубчатых колес, обеспечивающие достаточно высокие прочностные свойства передачи и невысокую стоимость.

Параметры зубчатой передачи определены из условия контактной выносливости рабочих поверхностей зубьев; проверочные расчеты по контактным и изгибным напряжениям свидетельствуют о работоспособности передачи по всем критериям.

Валы рассчитаны из условия статической прочности по касательным напряжениям, их конструкция разработана на основе типовых аналогов. В качестве опор валов выбраны шариковые радиально-упорные подшипники.

Рассчитан на усталостную прочность выходной вал редуктора.

Для передачи вращения с валов на сопряженные детали использованы стандартные шпоночные соединения - призматические шпонки. Параметры шпонок подобраны по диаметру соответствующих участков валов и проверены по напряжениям смятия.

Таким образом, все проведенные расчеты подтверждают работоспособность и надежность спроектированного привода, который обеспечивает все выходные данные поставленные техническим заданием.

1 Кинематический расчет привода. Выбор материалов зубчатых и червячных передач: метод. указ. к практ. занятиям, самостоятельной работе и курс. проектированию для студентов всех форм обуч. / Сиб. федерал.ун-т, Ин-т цветных металлов и золота, 2007. - 31 с.

2 Проектирование механических передач: учебное пособие: утверждено Редакционно-издательским советом академии / Н. А. Дроздова, С. Х. Туман [и др.], 2000. - 99 с.

3 Расчет валов. Эскизная компоновка редуктора: методические указания к выполнению курсовых проектов, контрольных и расчетно-графических работ для студентов всех специальностей / Краснояр. гос. акад. цвет.металлов и золота, 2003. - 36 с.

4 Методическое пособие. Расчет валов и эскизная компоновка цилиндрического редуктора.

5 Проектирование опор валов а подшипниках качения: метод. Указания выполнения курсовых проектов, контрольных и расчетно-графических работ для студентов всех специальностей / сост. А. П. Игошин, В. Я. Дьяконова; ГОУ ВПО «Гос. ун-т цвет.металлов и золота». - Красноярск, 2005. - 24 с.

6 Конструктивные размеры редукторов: метод.указ. к выполнению курс. проекта по деталям машин и прикладной механике для студентов всех спец. / Красноярский ордена Трудового Красного Знамени институт цветных металлов им. М. И. Калинина, 1991. - 24 с.

7 Конструктивные размеры деталей машин: метод. указания к выполнению курсового проекта по деталям машин и прикладной механике для студентов всех специальностей / Красноярский ордена Трудового Красного Знамени институт цветных металлов им. М.И. Калинина, 1992. - 21 с.

Размещено на .ru