Оглавление

Введение 4

1. Энергокинематический расчет 5

1.1. Определение общего передаточного отношения и разбивка его по ступеням 5

1.2. Определение общего КПД привода 6

1.3. Определение угловых скоростей валов. Расчет мощностей и крутящих моментов на валах I, II и III. 6

2. Расчет цилиндрической косозубой передачи. 8

2.1. Проектировочный расчет передачи по контактной выносливости. 8

2.2. Проверочный расчет зубьев на контактную выносливость. 11

2.3. Проверочный расчет зубьев на изгибную выносливость. 12

3. Расчет цилиндрической прямозубой передачи 15

4. Расчёт и проектирование промежуточного вала на опорах качения 16

4.1. Проектировочный расчёт вала 16

4.2. Определение наиболее опасного сечения вала 17

4.3. Выбор и проверочный расчет подшипников качения 21

4.4. Уточнённый проверочный расчет промежуточного вала 24

4.5. Проверка на прочность шпоночных соединений 26

4.6. Проверочный расчёт зубьев при перегрузках 27

Список литературы 29

Введение

Целью курсового проекта является разработка конструкторской документации и проектирование силового электромеханического привода в соответствии с требованиями технического задания.

Конструкция привода включает электродвигатель мощностью 25кВт, вертикальный цилиндрический двухступенчатый редуктор (состоит из открытой прямозубой передачи и закрытой косозубой передачи) и литую плиту. Вал электродвигателя соединяется с входным валом редуктора упругой муфтой. Редуктор имеет литой разъемный корпус, верхняя и нижняя части которого соединяются посредством болтов. Для фиксации крышки и картера при их совместной обработке применены конические штифты. С целью облегчения разборки корпуса на стыковочных фланцах предусмотрены отжимные болты. Рым-болты и стропозакладные крючья предназначены транспортировки редуктора и его корпусных деталей

В ходе данной работы необходимо провести энергетический и кинематический расчёты привода. Далее требуется спроектировать промежуточный вал редуктора. Диаметры этого вала определяются по результатам проектного расчета на "чистое" кручение. Затем необходимо спроектировать прямозубую и косозубую передачи, после чего провести проверочный расчет второго вала и подшипников качения, которые выбираются в соответствие с посадочными диаметрами валов в зависимости от типа и "быстроходности" передач. Устранение осевых люфтов в подшипниках осуществляется при помощи комплекта регулировочных прокладок. Для соединения валов с колесами и полумуфтами используются стандартные призматические шпонки, для которых также нужно выполнить проверочный расчёт.

Смазывание подшипников происходит разбрызгиванием. Для смазки зубчатых передач используется масло и применяется картерный способ - окунанием колес в масляную ванну.

В процессе выполнения курсовой работы была разработана пояснительная записка, выполнен чертёж общего вида со спецификацией.

1. Энергокинематический расчет

   1. Определение общего передаточного отношения и разбивка его по ступеням

Общее передаточное число u_общ определяется по формуле:

,

где – частота вращения вала ( =900 об/мин), – частота вращения вала ( =45 об/мин). Тогда:

.

С другой стороны, согласно схеме нереверсивного привода (рис. 1.1.):

.

Рисунок 1.1. Схема нереверсивного привода

1 и 2 – шестерня и колесо закрытой косозубой передачи;

3 и 4 – шестерня и колесо открытой прямозубой передачи;

I – быстроходный вал;

II–промежуточный вал (тихоходный вал для закрытой передачи и быстроходный вал для открытой передачи);

III – тихоходный вал.

Согласно условию , или . Подставляя полученное

соотношение в выражение для , получаем: , откуда .

Таким образом, с учетом , имеем:

;

.

2. Определение общего кпд привода

КПД привода определяется по формуле [1, с.4]:

,

где η_М – КПД муфты, принимаем η_М=0.98; η_ЗП – КПД закрытой передачи, принимаем η_ЗП=0,97; η_ОП – КПД открытой передачи, принимаем η_ОП=0.95; η_П – КПД, учитывающий потери на трение в подшипниках, η_П=0.99 [1,табл.1.1,с.5]. Тогда:

3. Определение угловых скоростей валов. Расчет мощностей и крутящих моментов на валах I, II и III.

Определим угловые скорости ₁, ₂ и ₃:

;

;

Найдем значения мощностей на валах. Мощность на валу III:

,

где T_III – крутящий момент на валу III. T_III=2480 Нм (по условию).

.

Мощность на валу II:

.

Мощность на валу I:

.

Определим требуемую мощность электродвигателя:

Далее вычислим моменты на валах привода:

;

;

(по условию).

Результаты энергокинематического расчета сведем в таблицу 1.1.

Таблица 1.1.Результаты энергокинематического расчета

№ вала	u	n, об/мин.	, с-1	Т, Нм	Р, Вт
1	4.6	900	94.2	137.4	12939.8
2		195.6	20.5	606.2	12426.1
	4.4
3		45	4.7	2480	11686.7