Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Механика»

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по деталям машин

на тему:

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ»

ВАРИАНТ №4.5.3.3.

Работу выполнил: студент

3-МиАТ-1 Николаев Д.Д.

Работу принял:

Горелов В.Н.

Самара 2012 г

Оглавление

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования 1

САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 1

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 1

к курсовому проекту 1

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ» 1

1.Техническое задание 4

5

2.Эскизный проект 5

2.1. Выбор двигателя. Кинематический и силовой расчет привода 5

Определение внешнего делительного диаметра колеса . 8

Определение чисел зубьев шестерни 8

Проверка контактной прочности 9

2.3. Нагрузка валов редуктора 13

2.4. Проектный расчет валов 14

15

15

Определение опорных реакций промежуточного вала. 17

18

18

Определение опорных реакций тихоходного вала. 19

20

20

2.6. Проверочный расчет подшипников 22

Проверочный расчет подшипников быстроходного вала. 23

23

. Проверочный расчет подшипников промежуточного вала. 23

24

Подшипник проходит по долговечности, т. к. L_h>L_ТР. 25

3. Технический проект 25

3.1. Конструктивная компоновка привода 25

3.2. Смазывание. Смазочные устройства 26

3.3. Выбор муфт 27

3.4. Расчет шпоночных соединений 27

3.5. Уточненный расчет валов 27

M_экв ==71223Н·мм 27

W= мм³ 28

W_к =мм³ 28

_A =_М = МПа. 28

По таблице выбираем значения k_=1,7- эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений для вала с одной шпоночной канавкой, _=0,7; β=0,95, Ψ_=0,1. 28

S_τ=. 28

Результирующий коэффициент запаса прочности 28

M_экв ==74250Н·мм 28

W= мм³ 28

W_к =мм³ 29

_A =_М = МПа. 29

По таблице выбираем значения k_=1,7- эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений для вала с одной шпоночной канавкой, _=0,7; β=0,95, Ψ_=0,1. 29

S_τ=. 29

Результирующий коэффициент запаса прочности 29

M_экв ==77810Н·мм 29

W= мм³ 29

W_к =мм³ 30

_A =_М = МПа. 30

По таблице выбираем значения k_=1,7- эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений для вала с одной шпоночной канавкой, _=0,7; β=0,95, Ψ_=0,1. 30

S_τ=. 30

Результирующий коэффициент запаса прочности 30

3.7. Сборка редуктора 30

4.Рабочая документация 31

4.1. Разработка сборочного чертежа редуктора 31

4.2. Разработка чертежа общего вида привода 31

4.3. Разработка рабочих чертежей деталей 31

4.4. Спецификации 31

1.Техническое задание

Исходные данные:

∙Окружная сила приводной звёздочки Р=8 кН;

∙Окружная скорость звздочки v=0,3 м/с

Число зубьев звёздочки Z=10

Шаг приводной звздочки t=100

Г=3,5; срок службы передачи

К_Г=0,6

К_С=0,2; коэффициенты использования передачи.

2.Эскизный проект

2.1. Выбор двигателя. Кинематический и силовой расчет привода

Принимаем КПД всех передач, входящих в привод.

Находим общий КПД привода от двигателя до барабана.

.

- КПД ременной передачи

- КПД зубчатой передачи

- КПД подшипниковых опор всех валов

n – число пар подшипниковых опор валов (для данной схемы n = 3)

- КПД муфты

Мощность на вале барабана кВт.

Мощность на вале электродвигателя кВт.

Выбираем по величине P₁ асинхронный двигатель серии А4. Мощность выбранного двигателя должна быть не меньше P₁.

Подбираем электродвигатель мощностью P₁ марки 4A112MA6 с синхронной частотой вращения 1000 об/мин ( номинальная частота вращения n_ном =953 об/мин), d_вых=32 мм, Р=3 кВт

Угловая скорость на входе c^-1

Частота вращения на выходе^: об./мин

Определяем общее передаточное число привода .

Принимаем передаточное отношение цепной передачи U=5.3,

Тогда

Передаточное отношение редуктора:

Определяем кинематические характеристики валов.

Числа оборотов вала n, угловой скорости , мощности на вале P и передаваемого момента T определяются по следующим зависимостям:

_{Для первого вала}

об/мин.

рад/с.

Н*м.

Для второго вала

об./мин

с^-1

Р₂=Р₁∙₁ =2823∙0.96=2710.08 Вт

Для третьего вала

об./мин

с^-1

Р₃=Р₂∙₂ =2710.08·0.98=2655.88 Вт

Для четвёртого вала

об./мин

с^-1

Р₄=Р₃∙₂ =2655.88·0.95=2523.09 Вт

Правильность расчета величины вращающего момента на вале барабана конвейера проверяется по зависимости: Н*м.

Данные кинематического расчета сводятся в таблицу 3.1.

Таблица 3.1

Валы	n, об/мин	, рад/с	Р, кВт	Т, Н*м	U		d, мм
I	953	100	2823	28,23	U1=2,8 U2=4,5 U3=5,3	 = 0,85	dдв = 32
II	340	36	2710,08	75,28
III	75,5	8	2655,88	332
IV	14,4	1,5	2523,09	1682,05

2.2. Расчет зубчатой передачи

Расчёт КОНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

2.2.1 Расчет быстроходной ступени

Исходными данными для расчета зубчатой косозубой передачи являются вращающий момент на колесе T₂, частота вращения колеса n₂, передаточное число U_з.пер и время работы передачи.

Данные для расчета зубчатой передачи принимаются из таблицы 3.1. Величины для колеса соответствуют величинам из таблицы 3.1.

Выбираем материал и вид термообработки для шестерни и колеса и твердости по НВ:

для шестерни – ст.45, термообработка – улучшение, твердость НВ 269. . .302;

для колеса - ст.45, термообработка – улучшение, твердость НВ 235. . .262

Распределение нагрузки во времени

М

1M

0,75M

0.3t 0.3M

0.55t

0.15t t

Продолжительность работы передачи:

t_c=365 Г К_Г 24 К_С= =3679,2ч.

Эквивалентное число циклов:

(для шестерни);

Определяем допускаемые контактные напряжения для колеса:

коэффициент долговечности:

Эквивалентное число циклов:

(для колеса).

Определяем допускаемые напряжения на изгиб для шестерни:

где - предел изгибной выносливости при базовом числе циклов нагружения ;

− коэффициент безопасности

– коэффициент, учитывающий реверсивность передачи. , т.к. передача нереверсивная;

– коэффициент долговечности. , т.к. .