Проектирование и расчет привода пожарной и аварийно-спасательной техники - Курсовая работа

Машина (от латинского machina) - механическое устройство, выполняющее движения с целью преобразования энергии, материалов или информации. Машиной, как правило, называют больших размеров устройство, которое состоит из взаимосвязанных между собой относительно больших или маленьких частей: узлов, механизмов и отдельных деталей. Механизм - искусственно созданная система материальных тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемое (необходимое) движение других тел. Механизмы, в свою очередь могут состоять из отдельных деталей и (или) сборочных единиц, собранных воедино. Сборочная единица (узел) - изделие или часть его (часть машины), составные части которого подлежат соединению между собой (собираются) на предприятии изготовителе (смежном предприятии).Мощность на валу электродвигателя передается всем приводом, состоящим из механической цепной передачи и редуктора. Ее значение определяют по мощности выходного вала - Рвых = 3,6 КВТ: , = 3,6 / 0,803 = 4,48(1.1) где Р - требуемая мощность электродвигателя, КВТ; Рвых - мощность на выходном валу привода, КВТ; ?общ - общий КПД привода;По найденному значению требуемой мощности Р подбираем электродвигатель и номинальную частоту оборотов данного двигателя (ГОСТ 19523-81, размеры двигателя приведены в табл. Выбираем электродвигатель мощностью P = 5,5 квт с числом оборотов n = 1435 об/мин, марки 112М4: Электродвигатель 4А112МЧУ3Частоту вращения выходного вала привода можно найти из формулы: ,(1.4) где ?вых - частота вращения выходного вала привода, об/мин: Отсюда число оборотов выходного вала равно: nвых = 30 wвых /p = 30 х 4,3 / 3,14 = 41,082 Определяем общее передаточное число привода, исходя из выбранного значения числа оборотов двигателя: uобщ = nдв / nвых = 1435 | 41,082 = 34,93(1.5) Общее передаточное число разбиваем по ступеням механических передач: ,(1.6) где u1, u2, …, un - передаточные числа соответствующих передач Полученное расчетом общее передаточное число распределяют между редуктором и другими передачами, между отдельными ступенями редуктора. Задаемся значением передаточного числа двухступенчатого редуктора, выбирая их из таблицы 1.3: up = 16, тогда передаточное число открытой цепной передачи будет равно: uц = uобщ / up = 34,93 / 16 = 2,18;Рассчитаем мощность на валах привода по следующим формулам: РІ=Рдв; РІІ=РІ ?1; PIII=PII ?2; PIV=PIII ?3,(1.10) где Рдв - мощность выбранного электродвигателя, Вт; РІ, РІІ, РІІІ, PIV - мощность на соответствующих ступенях привода, Вт; ?1, ?2, ?3 - КПД соответствующих ступеней привода.Определяем вращающие моменты на всех валах привода по формулам: , ,(1.12) где ипер и ?пер - передаточное число и КПД передачи, расположенной между электродвигателем и редуктором. 2.1 - 2.3, для средней мощности Р?7,5 КВТ принимаем: шестерни - сталь 40Х, термообработка - улучшение, твердость - 235…262 НВ; Разность средних твердостей рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса при твердости материала Н?350 НВ в передачах с прямыми и непрямыми зубьями должна составлять: НВ1ср - НВ2ср=20…50.Допускаемые контактные напряжения при расчетах на прочность определяются отдельно для зубьев шестерни [?]Н1 и колеса [?]Н2. Срок службы привода (ресурс), с учетом вычета 20 % часов на профилактику, текущий ремонт, нерабочие дни и пр., ч: (2.2) Из полученного значения Lh следует вычесть 10…25 % часов на профилактику, текущий ремонт, нерабочие дни. Определить коэффициент долговечности для зубьев шестерни и колеса: ,(2.3) где NH0 - число циклов перемены напряжений, соответствующий средней твердости (табл.Определим коэффициент долговечности для зубьев шестерни и колеса: ,(2.6) где NF0 =4?106 - число циклов перемены напряжений для всех сталей, соответствующее пределу выносливости. Определим допускаемое напряжение изгиба [?F0] , соответствующее пределу изгибной выносливости при числе циклов перемены напряжений NF0 по табл.3.1, для несимметричного расположения колеса и НВ?350 принимаем = 1,2); - коэффициент ширины венца, М - вращающий момент на тихоходном валу, Н?м. Полученное значение округляем до ближайшего стандартного значения по ГОСТ 2185-66 и принимаем межосевое расстояние цилиндрической косозубой передачи: aw =180 Округляем полученное значение модуля зацепления до стандартного по ГОСТ 9563-60 (в мм) и принимаем : mn = 3 Угол наклона зубьев для косозубой передачи выбирают равным ? = 8…16°. Округляем полученный результат до целого значения, числа зубьев не могут быть дробными и принимаем zc = 121Диаметр окружности вершин зубьев шестерни, мм: = 66,94 2 3 = 72,94;(3.15) для колеса: = 301,21 2 3 = 307,21(3.16)Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку и неравномерность распределения нагрузки между зубьями по ширине венца: = 1,05 1,1 1,05 = 1,21(3.21) где - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями; Khb - динамический коэффициент. Динамический коэффициент определяют в зависимости от окружной скорости колес ? и степени точности их изготовления.KHB - коэффициент, учитывающий распределени

Содержание

Введение

1. Кинематический и силовой расчет привода

1.1 Расчет мощности электродвигателя

1.2 Выбор электродвигателях

1.3 Определение общего передаточного числа привода

1.4 Расчет мощности на валах привода

1.5 Определение вращающих моментов

2. Выбор материала для изготовления зубчатых колес

2.1 Выбор твердости, термообработки и материала

2.2 Определение допускаемых контактных напряжений

2.3 Определение допускаемых напряжений изгиба

3. Расчет цилиндрической косозубой передачи

3.1 Расчет основных параметров передачи

3.2 Расчет фактических основных геометрических параметров передачи для шестерни и зубчатого колесах

3.3 Проверочный расчет передачи

4. Расчет конической зубчатой передачи

5. Проектный расчет валов редуктора

5.1 Расчет валов

5.2 Предварительный выбор подшипников качения

6. Расчет шпоночного соединения

7. Выбор масла и системы смазки

Заключение

Список использованной литературы

привод электродвигатель вал редуктор

Машина (от латинского machina) - механическое устройство, выполняющее движения с целью преобразования энергии, материалов или информации. Основное назначение машин - частичная или полная замена производственных функций человека с целью повышения производительности, облегчения человеческого труда или замены человека в недопустимых для него условиях работы.

Машиной, как правило, называют больших размеров устройство, которое состоит из взаимосвязанных между собой относительно больших или маленьких частей: узлов, механизмов и отдельных деталей.

Механизм - искусственно созданная система материальных тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемое (необходимое) движение других тел. Примерами механизмов могут служить различные редукторы, коробки передач автомобилей, тракторов и т. п. Механизмы, в свою очередь могут состоять из отдельных деталей и (или) сборочных единиц, собранных воедино.

Сборочная единица (узел) - изделие или часть его (часть машины), составные части которого подлежат соединению между собой (собираются) на предприятии изготовителе (смежном предприятии). Деталь - наименьшая неделимая часть машины, т. е. деталь - это часть машины, которую изготавливают без сборочных операций.

В данной работе изучается расчет и принципы конструирования механизма, который называется редуктором. Редуктор - это механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, заключенный в отдельный закрытый корпус.

Редуктор входит в состав механизма, который называется приводом. Привод это совокупность составных частей, которая в целом предназначена для приведения в действие какого-либо механизма. Очень часто в промышленности привод состоит из электродвигателя, редуктора, муфт, тормоза и рамы, на которой это все установлено. Привод может быть непосредственно присоединен к исполнительному механизму и соединен с ним посредством цепной, ременной или зубчатой передачи. Редуктор предназначен для понижения числа оборотов электродвигателя и, соответственно, повышения крутящего момента на выходном валу привода.

1. Кинематический и силовой расчет привода. Выбор электродвигателя