Введение

Курсовой проект по прикладной механике является первой крупной самостоятельной работой студента. Проект завершает цикл естественно-научных и общепрофессиональных дисциплин. Курсовое проектирование способствует привитию будущему инженеру умений и навыков в области проектно-конструкторской деятельности.

В данной работе представлено 12 заданий на курсовой проект в восьми вариантах числовых данных (приложение А). К проектированию предлагается кинематическая схема привода, структурно состоящего из двигателя, одноступенчатого редуктора, открытой передачи и муфты /3, с.10/.

1 Кинематический расчет привода

1.1 Выбор двигателя

Исходные данные: - окружная сила на барабане ленточного транспортера, кН; - скорость движения ленты, м/с; - диаметр барабана, мм; - вращающий момент выходного вала, Нм; - угловая скорость выходного вала, рад/с; - число оборотов выходного вала, мин^-1; - мощность на выходном валу, кВт; - срок службы, тыс.час; реверсивность привода, где «Р» означает что привод реверсивный, а «Н» - нереверсивный.

1.2 Выбор электродвигателя

Приступая к выполнению проекта, в первую очередь выбирают электродвигатель, для этого определяют его мощность и частоту вращения.

Потребляемую мощность (кВт) привода (мощность на выходном валу) определяют по формулам:

- при заданном

; (1)

- при заданном

, (2)

где

.

Определяют потребную мощность электродвигателя

, (3)

где - общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

,

где - КПД зубчатой передачи;

- КПД ременной передачи;

- КПД цепной передачи;

- КПД муфты;

- КПД подшипников качения (количество пар).

Ориентировочные значения КПД отдельных звеньев кинематической цепи приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Ориентировочные значения КПД /2/

Тип передачи
Зубчатая закрытая: с цилиндрическими колесами с коническими	0,97  0,98 0,96  0,97
Открытая зубчатая	0,95  0,96
Закрытая червячная при числе заходов червяка:	0,70  0,75 0,80  0,85 0,80  0,95
Цепная: закрытая открытая	0,95  0,97 0,90  0,95
Ременная: с плоским ремнем с клиновым ремнем	0,96  0,98 0,95  0,97
Муфта соединительная	0,98
Подшипники качения (одна пара)	0,99

Определяют частоту вращения приводного вала

. (4)

Далее определяют частоту вращения вала электродвигателя

, (5)

где - передаточные числа кинематических пар изделия.

Рекомендуемые значения передаточных чисел принимают по таблице 2.

После этого по таблицам /1, с. 417/ или /3, с. 332/ подбирают электродвигатель с мощностью , кВт и частотой вращения ротора , об/мин, ближайшими к полученным ранее и .

Примечание – При подборе , допускается перегрузка двигателя 58% при постоянной и до 1012% при переменной нагрузках /2/.

Таблица 2 – Рекомендуемые и предельные передаточные числа

в зависимости от твердости зубьев механических передач /1/

Вид передачи	Твердость зубьев	Значение передаточных чисел
Зубчатая цилиндрическая: тихоходная ступень во всех редукторах быстроходная ступень в редукторах с развернутой схемой быстроходная ступень в соосном редукторе		2,5  5 2,5  5 2  4 3,15  5 3,15  5 2,5  4 4  6,3 4  6,3 3,15  5	6,3 6,3 5,6 8 7,1 6,3 10 9 8
Коническая зубчатая		1  4 1  4	6,3 5
Червячная		16  50	80
Цепная		1,5  4	10
Ременная		2  4	8
- передаточные числа быстроходной и тихоходной ступени редуктора.

1.2 Определение передаточного отношения привода

После окончательного выбора электродвигателя определяют общее передаточное отношение привода

, (6)

где - частота вращения вала выбранного электродвигателя, об/мин.

Полученное расчетом общее передаточное отношение распределяют между видами и ступенями передач.

Если в кинематической схеме, кроме зубчатых (червячных) передач, имеется цепная или ременная передача, то сначала выбирают передаточные числа этих передач по таблице 2.

Тогда общее передаточное число привода определяется по зависимости

. (7)

Далее из формулы (7) определяется передаточное число редуктора

. (8)

Если в схеме привода отсутствует ременная или цепная передачи, то передаточное отношение редуктора определяется

.

Примечание – Для одноступенчатых механических передач можно принять, что , где и – передаточное число (таблица 2).

1.3 Определение вращающих моментов на валах привода

Для схем (см. приложение А) привода вращающие моменты и число оборотов приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Вращающие моменты и число оборотов на валах привода

Номер схемы	Вращающие моменты, Нм и число оборотов, об/мин
	на валу электродвигателя	на валу шестерни	на валу колеса	на приводном валу
1, 7, 8, 11
2
4, 5
3, 6, 9, 10, 12

Угловая скорость электродвигателя определяется по формуле:

.

После определения вращающих моментов на валах колес тихоходной и быстроходной ступеней выполняют проектный расчет передач.