МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное, государственное, автономное, образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Южный федеральный университет»

Кафедра механики

Привод к шнеку

Расчетно-пояснительная записка

к курсовой работе

по деталям машин и основам конструирования

Выполнила: студентка гр. Н-20

Березина А.С.

Проверил: к.т.н., доцент

Дроздов Ю.А.

Таганрог 2013

1.Кинематическая схема машинного агрегата.

Срок службы приводного устройства.

Срок службы приводного устройства определяется по формуле:

L_h=365L_r·Kr·tc·L_c·K_c.

Где:

L_r-срок службы привода (7лет);

K_r-коэффициент годового использования=245/365.

t_c-продолжительность смены=8 ч.

L_c-кол-во смен=2

K_c-коэффициент сменного использования=1.

L_h=365·7·0,678·2·1=27390 ч.

Принимаем время простоя машинного агрегата 15% ресурса, тогда

L_h=27390·0.85=23280 ч.

2.Выбор двигателя. Кинематический расчет привода.

2.1 Определение мощности двигателя.

P_р.м.=3,2кВт

2.2 Общий коэффициент полезного действия.

η=η_м·η_з.п.·η_п.к²_.·η_о.п.·η_п.с.²

η=0,98*0,98*0,99*0,99*0,99*0,99*0,99*0,96*0,96*0,95=0,8

2.3 Требуемая мощность двигателя.

Р_тр=Р_рм/η=3.2/0,8=4.0 кВт.

Выбранный тип двигателя: 112М,МА,МВ 4.0 кВт

2.4 Частота вращения.

v=50 об/мин (по условию).

n_р.м=2.0*2.5*4.0=20 об/мин.

2.5 Определение общего передаточного числа привода и его ступеней.

Общее передаточное число привода

U=n₁/n_р.м

Имеется: две зубчатые цилиндрические передачи U₁=2.0; U₂=2.5;

Коническая передача U₃=4.0

Таблица 2.2

Определение передаточных чисел привода

Передаточное число	Варианты
	1	2	3	4
Привода	60	30	20	12
Редуктора	20	20	20	20
Открытой передачи	3.0	0.005	1.0	0.6

Анализируя полученные результаты мной был выбран двигатель с частотой вращения 1000 об/мин (вариант 3). Таким образом выбираем электродвигатель 112М,МА,МВ.

2.6 Определение силовых и кинематических параметров.

Числа оборотов валов, угловые скорости и вращающие моменты:

n_ном=n_дв=1000 об/мин ω_ном=1000π/30=104.67 1/с

n₁= n_ном=1000 об/мин ω₁=_ном =104,67₁/с

n₂=1000/4=250 об/мин ω₂=₁/u_зп=26.16 1/с

n_пр=250/2=125 об/мин ω₃=₂/u_оп=13.08 1/с

Мощности передаваемые валами:

P₁=P_тр=4,0 кВт

P₂=P_тр· η_м· η_п.к.²· η_з.п.=4,0·0.98·0.99²=3.84 кВт

P₃= P₂· η_п.к.²· η_з.п=3.84·0.96·0.99²=3.61 кВт

P₄= P₃· η_о.п.·η_п.с.²=3.61·0.95·0.99²=3.36 кВт

Крутящие моменты:

T_дв=Р_дв/ω_ном=38.2 Н·м

T₁=Р₁/₁=36.6 Н·м

T₂=Р₂/₂=137,9 Н·м

T₃=Р_рм/_рм=256.8 Н·м

Таблица 2.3

Кинематические и силовые параметры привода

Вал	Число оборотов об/мин	Угловая скорость, 1/с	Мощность, кВт	Крутящий момент, Н·м
Вал двигателя	1000	104.67	4.0	38.2
Ведущий вал редуктора	1000	104.67	3.84	36.6
Ведомый вал редуктора	250	26.16	3.61	137.9
Рабочий вал	125	13.08	3.36	256.8

3.Выбор материалов зубчатых передач и определение допускаемых напряжений.

3.1 Цилиндрическая косозубая передача:

Выбираю сталь 40х в качестве материала для изготовления зубчатых передач.

Термообработка шестерни –улучшение и закалка ТВЧ=269…302НВ

Термообработка колеса –улучшение и закалка ТВЧ=269…302НВ

HB_1ср=260

HB_2ср=235

Определение допускаемых контактных напряжение.

Найдем коэффициент долговечности

K_HL=⁶√(N_H0/N)

Для шестерни: K_HL1=⁶√(N_H01/N₁)

Где:

N=573·ω· L_h=573·1000·23280=13339440000

N>N_H0 следовательно K_HL1=1

Для колеса: K_HL2=⁶√(N_H02/N₂)

K_HL2=1

Определить допускаемое контактное напряжение []_НО1 и []_НО2, соответствует пределу контактной выносливости при числе циклов перемены напряжений N_но1 и N_но2:

[ϭ]_H1=1.8·HB_{1 ср}+67=1.8·260+67=535 Н/мм²

[ϭ]_H2=1.8·HB_{2 ср}+67=1.8·235+67=490 Н/мм²

Определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни []_H1 и колес []_H2:

[]_H1=K_HL[]_HO1=535 H/мм²

[]_H2=K_HL[]_HO2=490 H/мм²

Т.к. HB_1ср - HB_2ср =20…50, то рассчитываем передачи по меньшему значению _н из полученных для шестерни _н1 и колеса _н2:

[]_H =490Н/мм²