Кафедра машиноведения и деталей машин

Кафедра машиноведения и деталей машин

 

ПРИВОД СИЛОВОЙ

Пояснительная записка

МДМ. 061.01.00 ПЗ

Курсовой проект

 

Студент группы 2033/2___________________________________(Н.В. Рябов) Руководитель___________________________________________(А.А. Ашейчик)

 

Санкт-Петербург

Оглавление

Техническое задание

Введение

1. Энергокинематический расчет привода и выбор электродвигателя

1.1 Определение КПД привода и выбор электродвигателя

1.2 Определение общего передаточного отношения привода и разбивка

его по ступеням

1.3 Определение частот вращения, мощностей и крутящих моментов

на валах

2. Проектирование механических передач

2.1 Методика расчета зубчатых и ременных передач

2.2 Результаты проектировочного расчета по программе «Madeshar»

2.3 Анализ расчета передач

3. Проектировочный расчет валов

3.1 Предварительный выбор диаметров валов

3.2 Выбор подшипников качения

4. Проверочный расчет подшипников качения

4.1 Расчет радиальных нагрузок на подшипники качения

4.2 Проверочный расчет подшипников на долговечность по динамической грузоподъемности

4.3 Результаты расчета подшипников качения в программе «Madeshar»

5. Выбор и проверочный расчет шпоночных соединений

6. Выбор системы смазки и смазочных материалов для редуктора

Список литературы

Введение

В данном проекте разработан силовой механический привод транспортера, состоящий из электродвигателя, клиноременной передачи, муфты и редуктора, установленного на раме.

Основным узлом привода является двухступенчатый цилиндрический редуктор (схема № 061), в корпусе которого на валах расположены две зубчатые передачи, быстроходная и тихоходная. Валы установлены на подшипниках качения, подшипники качения закрыты прижимными крышками, которые закреплены болтами.

С помощью клиноременной передачи с вала электродвигателя на входной вал редуктора, а далее с помощью механической зубчатой передачи промежуточного на выходной вал и на транспортер, передается крутящий момент. При этом происходит уменьшение частоты вращения и увеличение крутящего момента.

В проекте был проведен энергокинематический расчет привода, проектировочный расчет зубчатых передач, проектировочный расчет валов, проверочный расчет подшипников качения, выбор и проверочный расчет шпоночных соединений, а также выбор системы смазки и смазочных материалов для зубчатых передач и подшипников качения.

 

Энерго-кинематический расчет привода и выбор электродвигателя

Определение КПД привода и выбор электродвигателя

Кинематическая схема силового привода

насос

I

II

III

 

Рис.1.1

1 – редуктор; 2-рама; 3 – электродвигатель; 4 – клиноременная передача; 5 – муфта; I – входной (быстроходный) вал; II – промежуточный вал; III – выходной (тихоходный) вал;

По данным технического задания определим мощность на выходном валу III, Н·м;

, (1.1)

где – крутящий момент на валу III, H·м; – угловая скорость вала III, рад/c.

Угловую скорость найдем по формуле

, (1.2)

где частота вращения вала III, об/мин.

Тогда, по формуле (1.1), мощность на валу III равна

Вт

Определим КПД привода по формуле [1, с. 4]

, (1.3)

где - КПД временной передачи; - КПД подшипников качения входного вала; – КПД быстроходной зубчатой передачи; – КПД подшипников качения промежуточного вала; – КПД тихоходной зубчатой передачи; – КПД подшипников качения выходного вала; – КПД муфты;

Выберем значения КПД механических передач [1, с. 5]

= 0,96 0,99 0,98 0,99 0,98 0,99 0,98=0,877

Таким образом, мощность электродвигателя

= = 9180 Вт (1.4)

Выбираем асинхронный трехфазный электродвигатель переменного тока [2, с. 5] учитывая синхронную частоту вращения вала электродвигателя = 1500 об/мин (из тех. задания)

 

 

Таблица 1.1

Технические характеристики электродвигателя

Тип двигателя	Номинальная мощность , кВт	Синхронная чистота вращения , об/мин	Асинхронная частота вращения , об/мин
4А132М4	11,0

Проектирование механических передач

Анализ расчета передач

Анализируем полученные результаты расчета быстроходной и тихоходной передач по следующим критериям:

1) Условие смазываемости

Для обеспечения возможности картерной смазки должно выполнятся условие

30 мм (2.4)

В данном случае

= = 20,6 мм

Условие 30 мм выполняется.

2) Условие оптимального соотношения зубчатых колес

(2.5)

где - коэффициент относительной ширины венца.

В данном случае = 1,200. Условие выполняется.

Таким образом, возможно дальнейшее проектирование редуктора по полученным в результате расчета параметрам.

Анализ результатов расчета клиноременной передачи проводится по числу ремней z 8 и по максимальному диаметру большего шкива мм.

В данном случае z= 5, = 224 мм. Принимаем результаты расчета клиноременной передачи для дальнейшего проектирования.

 

Предварительный выбор диаметров валов

Задачей раздела является предварительный выбор диаметров валов редуктора.

Критерий расчета – статическое кручение.

По формуле (2.3) определяем диаметры валов

где i = 1,2,3; = 12 Н/ , = 17 Н/ , = 30 Н/ [1, с.162].

Определим диаметр быстроходного выла

= 32,4 мм

Определим диаметр промежуточного выла

= 46,0 мм

Выбираем диаметры валов из стандартного ряда [1, с.162] = 32 мм, = 45 мм, = 55 мм.

Определим предварительные диаметры валов по подшипниками

+10 = 32+10 = 42 мм

Выбираем кратное 5. = 45 мм

Выбираем = 45 мм.

Выбираем = 65 мм.

Выбираем значения диаметров под подшипниками из стандартного ряда [1, с.162] исходя из условий 65 мм и кратен пяти.

Таким образом, = 45 мм, = 45 мм, = 65 мм.

 

Выбор подшипников качения

Задач раздела – выбор подшипников качения.

Критерия выбора:

- диаметр вала, на который устанавливается подшипник;

- направления воспринимаемых нагрузок;

- стоимость подшипника и его монтажа.

Согласно конструкции редуктора, заданной в техническом задании, и проведенным расчетам, выбираем для быстроходного вала радиальный однорядный шарикоподшипник по ГОСТ 8338-75 №209. Это обусловлено следующими факторами:

- диаметр вала под подшипник = 45 мм;

- так как на быстроходном валу установлены две косозубых шестерни, нагрузка уравновешенна, а значит, отсутствуют осевые нагрузки;

Для промежуточного плавающего вала выбираем радиальный однорядный роликоподшипник с цилиндрическими роликами по ГОСТ 8328-75 №2309.

Это обусловлено следующими факторами:

- диаметр вала под подшипником = 45 мм;

- на плавающем валу установлены два косозубых колеса, и 1 прямозубая шестерня нагрузка уравновешенна, а значит, отсутствуют осевые нагрузки;

- выбор серии обуславливается тем, что скорость вращения промежуточного вала достаточно низкая.

Для тихоходного вала выбираем радиальный однорядный шарикоподшипник ГОСТ 8338-75 №213. Это обусловлено следующими факторам:

- диаметр вала под подшипник = 65 мм;

- на валу установлено прямозубое колесо, нагрузка уравновешенна, а значит, отсутствуют осевые нагрузки;

- выбор серии обуславливается тем, что скорость вращения тихоходного вала достаточно низкая.

Таким образом для быстроходного вала диаметром = 45 мм выбрали радиальный однорядный шарикоподшипник по ГОСТ 8338-75 №209, для промежуточного вала = 45 мм выбрали радиальный однорядный роликоподшипник с цилиндрическими роликами по ГОСТ 8328-75 №2309, для тихоходного вала диаметром = 65 мм выбрали радиальный однорядный шарикоподшипник по ГОСТ 8338-75 № 213.

Список литературы

1. Курсовое проектирование деталей машин/ Сост.: С.А. Чернавский, К.Н. Белов, И.М. Чернин и др. М.: Машиностроение, 1988.

2. Детали машин: Справочные материалы по проектированию/ Сост.: Ю.Н. Макаров, В.И. Егоров, А.А. Ашейчик и др. СПб. гос. тех. ун-т, СПб., 1995.

3. Михайлов Ю.К., Корнилов В.И. Расчет радиальных и радиально-упорных подшипников качения/ ЛПИ/ Л., 1981.

 

Кафедра машиноведения и деталей машин

 

ПРИВОД СИЛОВОЙ

Пояснительная записка

МДМ. 061.01.00 ПЗ

Курсовой проект

 

Студент группы 2033/2___________________________________(Н.В. Рябов) Руководитель___________________________________________(А.А. Ашейчик)

 

Санкт-Петербург

Оглавление

Техническое задание

Введение

1. Энергокинематический расчет привода и выбор электродвигателя

1.1 Определение КПД привода и выбор электродвигателя

1.2 Определение общего передаточного отношения привода и разбивка

его по ступеням

1.3 Определение частот вращения, мощностей и крутящих моментов

на валах

2. Проектирование механических передач

2.1 Методика расчета зубчатых и ременных передач

2.2 Результаты проектировочного расчета по программе «Madeshar»

2.3 Анализ расчета передач

3. Проектировочный расчет валов

3.1 Предварительный выбор диаметров валов

3.2 Выбор подшипников качения

4. Проверочный расчет подшипников качения

4.1 Расчет радиальных нагрузок на подшипники качения

4.2 Проверочный расчет подшипников на долговечность по динамической грузоподъемности

4.3 Результаты расчета подшипников качения в программе «Madeshar»

5. Выбор и проверочный расчет шпоночных соединений

6. Выбор системы смазки и смазочных материалов для редуктора

Список литературы

Введение

В данном проекте разработан силовой механический привод транспортера, состоящий из электродвигателя, клиноременной передачи, муфты и редуктора, установленного на раме.

Основным узлом привода является двухступенчатый цилиндрический редуктор (схема № 061), в корпусе которого на валах расположены две зубчатые передачи, быстроходная и тихоходная. Валы установлены на подшипниках качения, подшипники качения закрыты прижимными крышками, которые закреплены болтами.

С помощью клиноременной передачи с вала электродвигателя на входной вал редуктора, а далее с помощью механической зубчатой передачи промежуточного на выходной вал и на транспортер, передается крутящий момент. При этом происходит уменьшение частоты вращения и увеличение крутящего момента.

В проекте был проведен энергокинематический расчет привода, проектировочный расчет зубчатых передач, проектировочный расчет валов, проверочный расчет подшипников качения, выбор и проверочный расчет шпоночных соединений, а также выбор системы смазки и смазочных материалов для зубчатых передач и подшипников качения.