Расчет механического привода узла технологического оборудования - Курсовая работа

Министерство образования республики Беларусь Полоцкий государственный университет На тему: Расчет механического привода узла технологического оборудованияПриводом называют устройство, которое приводит в действие двигателем различные машины или механизмы. Передача энергии непосредственно от двигателя возможна в случаях, когда частота вращения вала машины совпадает с частотой вращения двигателя (на пример в приводах вентиляторов, насосов и т.п.).Принципиальная схема приводаТогда Определение потребной мощности электродвигателя: 1.3 Выбор электродвигателя Электродвигатель подбираем по каталогу по определенной потребной мощности. В данном расчете используется асинхронный двигатель переменного тока (ГОСТ 19523-74). Эти двигатели серии 4А по сравнению с двигателями А2 и А02 имеют определенные преимущества: меньшую массу на 18%, компактность, большие пусковые моменты, а также большую надежность, меньшие уровни шума и вибраций. Действительное передаточное отношение привода вычисляется по формуле: где: nдв-асинхронная частота вращения электродвигателя об/мин. nвых - частота вращения на выходном валу привода об/мин .Типоразмер u NБ, об/ мин NT, об/ мин Рпр, КВТ Характеристика зацепления быстроходная ступень промежуточная ступень тихоходная ступень m, мм z1 z2 b, мм m, мм z1 z2 b, мм m, мм z1 z2 b, мм Определение кинематических и силовых параметров привода: 2.1 Передаточного числа понижающей передачи u=z2/z1 , где z2-число зубьев колеса, z1-число зубьев шестерни; Вал электродвигателя: n1=nдв=1467об/мин - частота вращения быстроходного вала; n2=n1/u1=1467/3,55=465,714 об/мин - частота вращения 1-го промежуточного вала; n3=n2/u2=465,714/4,5=103,5 об/мин - частота вращения 2-го промежуточного вала;Наименование параметра Обозначение Формула Косозубая передача быстроходная ступень промежуточная ступень тихоходная ступень делительный диаметр, мм d d1=65 d2=230d1=90 d2=405d1=117 d2=585 диамерт вершин зубьев, мм da da=d 2(х ha* )m da1=70 da2=235 da1=100 da2=415 da1=135 da2=603 диаметр впадин, мм df df=d-2 m (ha* с*-х)df1=58,75 df2=223,8df1=77,5 df2=392,5df1=94,1 df2=562,5 При исходном контуре по ГОСТ 13754-81 принимаются угол главного профиля ??=20о, коэффициенты высоты головки зуба ha*=1,0, радиального зазора с*=0,25. Межосевые расстояния, модули, а также числа зубьев даны в таблице с габаритными размерами редуктор. Сила Формула Косозубый передача быстроходная ступень промежуточная ступень тихоходная ступеньПроверочный расчет на прочность зубчатых колес выполняется для известных размеров передачи и действующих нагрузок с целью определения нагрузочной способности.Расчет на контактную прочность служит для предотвращения усталостного выкрашивания активных поверхностей зубьев и является обязательным для закрытых зубчатых передач. Условие прочности, согласно ГОСТ 21354-87, записывается в следующем виде: ?h=?h0• ?[?hp], где ?hp-допускаемое контактное напряжение. ?h-расчетное контактное напряжение. Расчетное контактное напряжение ?h, МПА, при контакте зубьев в полюсе зацепления, без учета дополнительных нагрузок (Kh=1), определяется по формуле: ?h=ZE ZH Z? , где, ZE - коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес(принимаем ZE =275 (Н/мм)0,5); ZH-коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления (принимаем; ZH=1,77-для прямых зубьев) Z?-коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий (Z?=1,0-для рамых зубьев); QH - удельная расчетная сила н м; d-делительный диаметр шестерни; u-передаточное число Удельная расчетная нагрузка QH находится по формуле: QH=(2000T•KH?•KH?•KHV)/(b•d), H/мм, где T-расчетная нагрузка, Н?м; KH?-коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями (принимаем KH?=1); KH?-коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине зубчатого венца( принимаем); KH? =1,025; KHV - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении( принимаем KHV=1); b-ширина зубчатого венца. Допускаемое контактное напряжение определяется по формуле: [?hp ]=(0.9•?h lim•ZN)/SH , где ?h lim-предел контактной выносливости, МПА, при HB?350, ?hlim=2HB 70, ZN-коэффициент долговечности 1 ?ZN?2.6;Данный вид расчета служит для предотвращения усталостного излома зубьев и является обязательным для открытых зубчатых передач .Условие прочности имеет следующий вид: ?f??fp где, ?fp - допускаемое напряжение изгиба зубьев, МПА. Расчетное напряжение на переходной поверхности зуба определяется по формуле: ?f= Yfs Y? Y? qf/m , где Yfs-коэффициент, учитывающий форму зуба (принимаем Yfs=4,27); Y?-коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев (принимаем Y?=1); Y?-коэффициент, учитывающий наклон зуба (принимаем Y?=1); m-модуль зацепления; qf - удельная расчетная окружная сила.

Содержание

Введение

1. Кинематические расчеты

1.1 Составление кинематической схемы привода

1.2 Определение потребной мощности электродвигателя

1.3 Выбор электродвигателя по каталогу

1.4 Выбор типового редуктора

2. Определение кинематических и силовых параметров привода

2.1 Расчет передаточных чисел понижающей передачи

2.2 Расчет частот вращения

2.3 Расчет угловых скоростей

2.4 Расчет мощностей

2.5 Расчет вращающих моментов

3. Расчет закрытой цилиндрической прямозубой передачи

3.1 Определение геометрических параметров цилиндрических зубчатых колес

3.2 Расчет силы в зацеплении цилиндрической зубчатой передачи

3.3 Расчет на прочность цилиндрической зубчатой передачи

3.3.1 Расчет на контактную прочность

3.3.2 Расчет зубьев на выносливость при изгибе

4. Проверочный расчет валов

4.1 Определение начальных диаметров валов

4.2 Проверочный расчет на статическую прочность

5. Выбор и расчет подшипников

6. Расчет шпоночных соединений

7. Подбор и проверочный расчет муфты

8. Технический расчет рамы

9. Система смазки

10. Сборка привода и порядок работы

Заключение

Литература