Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по механике

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по механике

 

Выполнил: студент Орехов Андрей группы 3/2

Проверил: Киселёв Б.Р

 

 

Иваново 2011

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………...3

Техническое задание……………………………………………………………...4

Оптимизация выбора привода……………………………………………………5

Кинематический расчёт привода. Выбор электродвигателя……………….….7

Расчет и проектирование открытой цепной роликовой передачи………………………………………………………………………………….10

Обоснование и выбор соединительных муфт привода …………………......13

Выбор подшипников и расчет их на долговечность…………………………..14

Выбор и проверка шпоночных соединений……………………………………15

Смазка редуктора………………………………………………………………...16

Проектирование рамы……………………………………………………….…..16

Список использованной литературы…………………………….……………..17

 

Введение

Привод – устройство для приведения в действие машин от двигателя че­рез передаточные механизмы. Соединение вала машины с валом электродви­гателя возможно лишь в редких случаях. В основном для привода машины необходима установка понижающей или повышающей передачи. Оптималь­ный тип передачи определяют с учетом ряда факторов: эксплуатационных условий, характеристик нагрузки, срока службы, техники безопасности, удобства расположения, обслуживания, стоимости привода.

Данный привод состоит из электродвигателя, цилиндрического редуктора и открытой цилиндрической передачи. Соединение вала электродвигателя с ведущим валом редуктора осуществляется с помощью муфты.

Наибольшее распространение в промышленности получили трехфазные асинхронные двигатели серии 4А ГОСТ 19523 – 81.

Достоинством цилиндрической передачи является возможность передачи практически любых мощностей (до 50 000 кВт) при весьма широком диапазоне окружных скоростей (от долей м/с до 30-150 м/с) простота изготовления, компактность и соответственно дешевизна и надежность передачи, постоянство передаточного отношения, высокий КПД, простота обслуживания и ухода, сравнительно небольшие силы давления на валы и их опоры. Недостатки: небольшое передаточное число (не более 6,3), относительная сложность изготовления высокоточных зубчатых колес.

Задание

На выполнение курсового проекта по механике

Тема: спроектировать привод к мешалке

 

Исходные данные:

Мощность на рабочем валу машины ………………… N_р.в. =2,75 кВт

Скорость вращение рабочего вала машины……….… n_р.в. = 30 об/мин

ПВ =25%

 

 

 

Оптимизация выбора привода.

Так как в исходных данных проекта известна скорость вала электродвигателя и неизвестна скорость вращения рабочего вала машины, определим ориентировочно общее передаточное отношение

u_пр. = n_с/n_р.в.

u_пр = 750/30 = 25

u_пр = 1000/30=33,3

u_пр =1500/30=50

u_пр =3000/30=100

Примем оптимальную синхронную частоту вращения вала электродвигателя n_c=1000 об/мин, учитывая тот факт, что двигатели с низкими частотами (750 об/мин) металлоёмки, а двигатели с большой с частотой вращения (3000 об/мин) имеют низкий рабочий ресурс. При этом ориентировочное передаточное отношение привода будет u_пр=33,3. При этом с учётом оптимального интервала передаточных отношений открытой передачи u_оп=(2÷6), передаточное отношение редуктора будет равно u_р=u_пр/u_оп=33,3/(2÷6)= (16,65÷5,55).Согласно полученному интервалу подходит двухступенчатый цилиндрический редуктор.

Определимся с типом открытой передачи. Цепная передача будет состоять из 2ПР.в.

В качестве открытой передачи при средней мощности привода примем открытую зубчатую цилиндрическую передачу.

Таким образом, кинематическая схема привода состоит из электродвигателя 1 типа 4А, соединительных муфт 2,4, редуктора 3, и открытой зубчатой передачи 5, см. рис. 1.

 

 

Рис. 1 Кинематическая схема привода

 

Кинематический расчет привода и выбор

Электродвигателя

Общий КПД привода

η = η₁²η₂η₃⁴

где η₁ = 0,98 – КПД зубчатой закрытой передачи

η₂ = 0,96 – КПД зубчатой открытой передачи

η₃ = 0,99 – КПД пары подшипников

 

η = 0,98²·0,96·0,99⁴= 0,8857

 

Выбор стандартного редуктора

Выбираем редуктор по u_p=10 и по моменту на тихоходном валу

М_вых.=М₃=275,56 Н·м

Выбираем окончательно двухступенчатый цилиндрический редуктор Ц2У-100. При

a_wт =100

Перегрузка выбранного редуктора Ц2У-100

ΔМ=│2500 –2171,9│/2500∙100% = 13,1% ≤ 15%

 

На долговечность

Вал закрепляется в отдельных подшипниковых корпусах, которые устанавливаются на раме привода. При монтаже корпусов может иметь место неточность установки и как, следствие, перекос, поэтому принимаем самоустанавливающиеся сферические двухрядные подшипники ГОСТ8338-75.

Выбираем подшипник №208

 

Грузоподъемность: динамическая С=2570 Н; статическая С₀= 1810 Н.

Подшипники устанавливаются в разъемных корпусах для радиальных подшипников, ширина корпуса В_к =18 мм.

 

Расчет шпонок

Расчет шпонки под шестерней

Выбираем шпонку призматическую по ГОСТ 23360-78.

Рассчитаем шпонку призматическую по напряжениям смятия по выступающей из вала части. При d_в = 50 мм размеры шпонки:

где h – высота шпонки;

t₁ – глубина паза;

l – длина шпонки

b – ширина шпонки

b = 35 мм, h = 6 мм, t₁ = 3,5 мм.

σ_см=2·275,56·10³/(35(6-3,5)80= 78,73 МПа

Для шпонок из стали 45 принимаем [σ_см] = 80МПа

 

Смазка редуктора

Смазка зубчатого зацепления осуществляется путем окунания колеса в масляную ванну. Объем масляной ванны:

V = (0,5¸0,8)N = (0,5¸ 0,8)2,75» 2 л.

Рекомендуемый сорт масла – индустриальное И–Г–С–100 [1c241].

Смазка подшипниковых узлов осуществляется за счет разбрызгивания масла, брызговиками установленными на валу.

 

Проектирование рамы

Проектируем раму, сваренную из элементов проката.

Базисный швеллер № 14 ГОСТ 8240 – 80 будет представлять основную коробку рамы. Для удобства постановки болтов, швеллеры располагают полками наружу. На внутреннюю поверхность наваривают косые накладки, которые выравнивают опорную поверхность под головками болтов.

Опорные поверхности – платики, на которые устанавливают редуктор и электродвигатель, создаются привариванием узких полосок стали высотой 5 – 6 мм.

Так как рама при сварке коробится, то все опорные поверхности на которые устанавливаются механизмы привода, обрабатываются после сварки.

Закрепление на раме электродвигателя производим болтами М10 ГОСТ 7798-70 с соответствующими шайбами ГОСТ 6402-70 и гайками ГОСТ 5915-70, редуктора болтами М20. Вся сварная рама закрепляется на производственной площадке фундаментными болтами М24.

 

Список использованной литературы

1. Киселев Б.Р., Курсовое проектирование по механике: Учебное пособие./ Иван. гос. хим.-технол. ун-т. Иваново, 2003.

2. Киселев Б.Р., Проектирование приводов машин химического производства: Учебное пособие./ Иван. гос. хим.-технол. ун-т. Иваново, 2001.

3. Шейнблит А.Е., Курсовое проектирование деталей машин. М,: Высш. шк., 1991.

4. Анурьев В.И., Справочник конструктора машиностроителя. В 3-х т. М.: Машиностроение, 1979.

 

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по механике

 

Выполнил: студент Орехов Андрей группы 3/2

Проверил: Киселёв Б.Р

 

 

Иваново 2011

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………...3

Техническое задание……………………………………………………………...4

Оптимизация выбора привода……………………………………………………5

Кинематический расчёт привода. Выбор электродвигателя……………….….7

Расчет и проектирование открытой цепной роликовой передачи………………………………………………………………………………….10

Обоснование и выбор соединительных муфт привода …………………......13

Выбор подшипников и расчет их на долговечность…………………………..14

Выбор и проверка шпоночных соединений……………………………………15

Смазка редуктора………………………………………………………………...16

Проектирование рамы……………………………………………………….…..16

Список использованной литературы…………………………….……………..17

 

Введение

Привод – устройство для приведения в действие машин от двигателя че­рез передаточные механизмы. Соединение вала машины с валом электродви­гателя возможно лишь в редких случаях. В основном для привода машины необходима установка понижающей или повышающей передачи. Оптималь­ный тип передачи определяют с учетом ряда факторов: эксплуатационных условий, характеристик нагрузки, срока службы, техники безопасности, удобства расположения, обслуживания, стоимости привода.

Данный привод состоит из электродвигателя, цилиндрического редуктора и открытой цилиндрической передачи. Соединение вала электродвигателя с ведущим валом редуктора осуществляется с помощью муфты.

Наибольшее распространение в промышленности получили трехфазные асинхронные двигатели серии 4А ГОСТ 19523 – 81.

Достоинством цилиндрической передачи является возможность передачи практически любых мощностей (до 50 000 кВт) при весьма широком диапазоне окружных скоростей (от долей м/с до 30-150 м/с) простота изготовления, компактность и соответственно дешевизна и надежность передачи, постоянство передаточного отношения, высокий КПД, простота обслуживания и ухода, сравнительно небольшие силы давления на валы и их опоры. Недостатки: небольшое передаточное число (не более 6,3), относительная сложность изготовления высокоточных зубчатых колес.

Задание