Зміст
1. Опис конструкції проектованого приводу
2. Кінематичний розрахунок приводу
2.1 Вибір електродвигуна привода
2.2 Призначення передавальних чисел
2.3 Розрахунок навантажувальних і кінематичних характеристик
3. Розрахунок передач приводу
3.1 Розрахунок зубчастої передачі
3.2 Розрахунок поліклинового ременя
4. Розрахунок і побудова епюр
4.1 Сили в зачепленні
4.2 Тихохідний вал
4.3 Швидкохідний вал
5. Розрахунок валів на витривалість
5.1 Перевірка на втомну міцність швидкохідного вала
5.2 Перевірка на втомну міцність тихохідного валу
6. Перевірка підшипників кочення на довговічність
6.1 Розрахунок довговічності підшипників 7207 швидкохідного вала
6.2 Розрахунок довговічності підшипників 7209 тихохідного валу
7. Розрахунок елементів корпусу редуктора
8. Визначення елементів зубчастих коліс, шківів
9. Підбір шпонок і перевірочний розрахунок шпонкових з'єднань на міцність
10. Призначення посадок сполучень деталей приводу
11. Опис способу змащення передач і підшипників приводу
11.1 Змазування зубчастого зачеплення
11.2 Змазування підшипників
12. Опис порядку складання редуктора привода
13. Список літератури
1. Опис конструкції проектованого приводу
Привід є невід'ємною частиною будь-якої машини. Привідне пристрій, розроблений в проекті, включає електродвигун, обертання від якого за допомогою ремінної передачі передається на редуктор і далі через муфту на інші пристрої.
З існуючих типів електродвигунів вибирають переважно асинхронні електродвигуни трифазного струму серії 4А.
Муфти використовуються для з'єднання кінців валів або для з'єднання валів з розташованими на них деталями. Основне призначення муфт - передача обертаючого моменту без зміни його модуля і напрямки. Муфти можуть виконувати інші функції: охороняти механізм від перевантажень, компенсувати нестерпність валів, роз'єднувати або з'єднувати вали під час роботи.
редуктор називають механізм, що складається з зубчастих або черв'ячних передач, виконаний у вигляді окремого агрегату. Призначення редуктора - передача обертання від валу двигуна до валу робочої машини, пониження кутової швидкості і відповідно підвищення обертаючого моменту веденого вала в порівнянні з ведучим. Редуктор проектують або для приводу окремої машини, або по заданому навантаженні (моменту на вихідному валу) і передавальному числу без зазначення конкретного призначення. Спроектований у сьогоденні курсовому проекті редуктор:
Початкові дані:
Р з = 2 кВт;
n з = 60 об/хв;
Режим навантаження - постійний. Довговічність приводу - 10000 годин. Редуктор з нижнім розташуванням шестерні і горизонтальним розташуванням ремінної передачі.
Відповідає умовам технічного завдання.
2. Кінематичний розрахунок приводу
2.1 Вибір електродвигуна приводу
Загальний коефіцієнт корисної дії (ККД) приводу:
де - ККД муфти, = 0,98;
- ККД пари підшипників кочення, = 0,99;
- ККД зубчастої передачі, = 0,97;
- ККД клинопасової передачі, = 0,93;
= 0,98 В· 0,99 2 В· 0,97 В· 0,93 = 0,86
Розрахункова необхідна потужність двигуна:
Р УРАХУВАННЯМ = Р з /
де Р з -Потужність електродвигуна, Р з = 2 кВт;
Р УРАХУВАННЯМ = 2/0,885 = 2,33 кВт
Визначаємо необхідну число обертів двигуна:
,
де - число обертів двигуна, - Передавальне число редуктора, = 4, - передавальне ремінною передачі, = 3, підбираємо за таблицею 5.5 додатка [1];
об/хв;
За даними таблиці 5.1 додатка [1] приймаємо
електродвигун 4А112МВ8У3, у якого:
- потужність двигуна, 3 кВт,
- синхронна частота обертання, 750 об/хв,
S - ковзання, S = 3.7%;
За формулою 5.7 додатка [1] визначаємо частоту обертання у навантаженого ротора:
n дв = n з (S-1) = 750 (0.037-1) = 722.25 об/хв;
2.2 Призначення передавальних чисел
За формулою 5.1 додатка [1] визначимо загальне передавальне число двигуна:
u заг = n дв /n з
u заг = 22.25/60 = 12;
Уточнюємо передаточне число ланцюгової передачі:
U ц.п. = u заг /u ред.
U ц.п. = 12/4 = 3;
Тоді отримуємо:
передавальне число редуктора одно, = 4,
передавальне число ремінної передачі, u . ц.п. = 3;
Розрахунок навантажувальних і кінематичних характеристик
Силові (потужність і обертаючий момент) і кінематичні (частота обертання і кутова швидкість) параметри приводу розраховують на валах з необхідної (розрахункової) потужності двигуна і його номінальної частоти обертання при сталому режимі.
Розглянемо силові й кінематичні характеристики для кожного елемента привода
2.3 Розрахунок навантажувальних і кінематичних характеристик
Ротор електродвигуна:
P 2 = P тр. = 2.33 кВт;
n 1 = n дв = 722.25 об/хв;
П‰ 1 = ПЂ n 1 /30 = (3.14 * 722.25)/30 = 75.6 з -1 ;
Т 1 = Р 1 /П‰ 1 = 2.33 * 10 3 /75.6 = 30.82 Нм;
Швидкохідний вал:
Р 2 = Р 1 ** = 2.33 * 0.93 * 0.99 = 2.15 кВт;
n 2 = n 1 /u ц.п = 722.25/3 = 240.75 об/хв;
П‰ 2 = ПЂ * n 2 /30 = 3.14 * 240.75/30 = 25.2 з -1 ;
Т 2 = Р 2 /П‰ 2 = 2.15 * 10 3 /25.2 = 85.32 Нм;
Тихохідний вал:
Р 3 = Р 2 ** = 2.15 * 0.99 * 0.97 = 2.06 кВт;
n 3 = n 2 /u ред = 240.75/4 = 60 об/хв;
П‰ 3 = ПЂ * n 3 /30 = 3.14 * 60/30 = 6.3 с -1 ;
Т 3 = Р 3 /П‰ 3 = 2.06 * 10 3 /6.3 = 327 Нм;
Вал робочого органу:
Р 4 = Р 3 * = 2.06 * 0.98 = 2 кВт;
Т 4 = Р 4 /П‰ 3 = 2 * 10 3 /6.3 = 320 Нм;
3. Розрахунок передач привода
3.1 Розрахунок зубчастої передачі
Вибір матеріалу, виду термообробки і визначення допустимих напружень зубчастих коліс
В даний час основним матеріалом для виготовлення зубчастих коліс є сталь. В умовах індивідуального і дрібносерійного виробництва, передбаченого технічними завданнями на курсове проектування, застосовуються колеса з твердістю матеріалу не більше 350 НВ. При цьому забезпечується чистове нарізування зубів після термообробки, висока точність виготовлення і хороша прірабативаемость зубів.
Для рівномірного зношування зубів і кращої їх прірабативаемості твердість шестерні НВ 1 призначають більше твердості колеса НВ 2 .
У зубчастих передачах марки сталей шестерні і колеса вибираємо однакові. Для передачі, з косими зубами вибираємо сталь марки 40ХН, з поліпшеною термообробкою, з твердістю: для колеса - НВ 250, для шестерні - НВ 295 [3].
Допустимі контактні напруження, МПа:
,
де - межа контактної витривалості при базовому числі циклів, по табл. 3.2 [1]
МПа;
МПа;
- коефіціє...
