29

ЗАВДАННЯ

до КУРСОВОГО ПРОЕКТУ

з предмету

«ОСНОВИ КОНСТРУЮВАННЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ТА МЕХАНИЗМІВ»

Спроектувати та розрахувати привід до конвеєра, який складається з редуктора загального призначення та відкритої передачі.

Вихідні дані:

Тип редуктора – циліндричний косозубий редуктор.

1. Тип відкритої передачі – пасова.

2. Потужність на валу робочої машини = 6,0 кВт.

3. Частота обертання вала робочої машини = 100 .

4. Режим навантаження – постійний, робота – двозмінна.

5. Редуктор призначений для довготривалої експлуатації і дрібносерійного виробництва з реверсивною передачею.

РЕФЕРАТ

МЕТА КУРСОВОЇ РОБОТИ: аналіз призначення і умов роботи проектуємих деталей; найбільш раціональні конструктивні рішення з урахуванням технологічних, монтажних, експлуатаційних і економічних вимог; кінематичні розрахунки; визначення сил, що діють на деталі і вузли; розрахунок конструкції на міцність; вибір матеріалів; набути навичок самостійного вирішення інженерно-технічних задач і вміння аналізувати отримані результати; навчитися працювати із стандартами, різною довідковою літературою; ґрунтовно захистити проект.

На курсову роботу було дано завдання спроектувати та розрахувати привід до конвеєра, який складається з редуктора загального призначення та відкритої передачі. В результаті, опираючись на вихідні дані, вибираний двигун 4AM132М6У3 ( = 7,5 кВт, = 870 ); виконано силові та кінематичні розрахунки параметрів приводу(U, T, n, w, P); вибрано матеріал зубчатої пари та валів(сталь 40X), а також визначено допустимі навантаження та реальні навантаження, які діють на зубчату пару чи вал (визначено сили в зачепленні редукторної передачі, консольні сили, побудовано силову схему навантаження валів).

Термообробка вибраного матеріалу – поліпшення(і для пасової передачі, і для циліндричної косозубої). Визначені допустимі контактні напруги і напруги згину. Виконано проектний і перевірочний розрахунки циліндричної косозубої передачі редуктора і відкритої пасової передачі. А також побудовано епюри згинаючих та крутних моментів, що діють на вали (для їх перевірочного розрахунку ). В цій задачі визначено сумарні реакції в опорах попередньо вибраних підшипників для їх перевірочного розрахунку в наступній задачі і виявлення їх придатності.

Розроблено креслення загального виду редуктора та всього приводу.

У ході виконання роботи була оформлена пояснювальна записка, яка містить 32 сторінок, 8 таблиць, 1 схема, 1ескіз.

ЗМІСТ

Реферат

Вступ

1 Вибір двигуна. Кінематичний розрахунок приводу.

1.1 Вибір двигуна;

1.2 Кінематичний розрахунок приводу;

1.3 Визначення силових та кінематичних параметрів приводу.

2 Вибір матеріалу зубчатої передачі. Визначення допустимих навантажень.

2.1 Вибір матеріалу зубчатої передачі; 92.2 Визначення допустимих контактних напруг;

2.3 Визначення допустимих напруг згину.

3 Розрахунок циліндричної прямозубої передачі.

3.1 Проектний розрахунок редукторної пари;

3.2 Перевірочний розрахунок редукторної пари.

4 Розрахунок відкритої пасової передачі.

4.1 Проектний розрахунок відкритої передачі;

4.2 Перевірочний розрахунок відкритої передачі.

5 Визначення навантажень валів редуктора.

5.1 Визначення сил в зачепленні редукторної передачі;

5.2 Визначення консольних сил;

5.3 Побудова силової схеми навантаження валів.

6 Розробка креслення загального виду редуктора.

6.1 Вибір матеріалу тихохідного і швидкохідного валів;

6.2 Визначення геометричних параметрів ступенів валів;

6.3 Попередній підбір підшипників для тихохідного і швидкохідного валів.

7 Розрахункова схема валів редуктора.

8 Перевірочний розрахунок підшипників.

8.1 Перевірочний розрахунок підшипників швидкохідного валу;

8.2 Перевірочний розрахунок підшипників тихохідного валу;

.

9 Перевірочні розрахунки.

9.1 Перевірочний розрахунок швидкохідного валу;

9.2 Перевірочний розрахунок тихохідного валу;

9.3 Перевірочний розрахунок шпонки (під колесом).

Перелік посилань.

ВСТУП

Редуктором - називають механізм, який складається з зубчатих або черв’ячних передач, які виконані у вигляді окремого агрегату і призначені для передачі потужності від двигуна до робочої машини.

Кінематична схема приводу має включати відкриті зубчаті передачі, ланцюгову або пасову передачу.

Редуктор призначений для зниження кутової швидкості і підвищення обертального моменту відомого валу.

Механізми для підвищення кутової швидкості, виконані у вигляді окремих агрегатів, які називаються прискорювачами або маніпуляторами.

Редуктор складається з корпусу в якому розміщуються елементи передачі – зубчаті колеса, вали, підшипники.

В окремих випадках в корпусі редуктора розміщують також прилади для змащування зачеплень і підшипників.

Редуктори класифікують по наступним основним даним ознакам:

- тип передачі ( зубчаті, черв’ячні, зубчато - черв’ячні);

- кількість ступенів ( одноступеневий, двоступеневий);

- тип зубчатих колес ( циліндричні, конічні, конічно - циліндричні);

- відносно розташуванню валів редуктора у просторі ( горизонтальні, вертикальні).

1 РОЗРОБКА КІНЕМАТИЧНОЇ СХЕМИ МАШИННОГО АГРЕГАТУ.

1.1. Креслення кінематичної схеми (додаємо).

1.2. Умови експлуатації машинного агрегату. Встановлюємо циліндричний косозубий редуктор у механоскладальному цеху. Робота в 2 зміни, навантаження спокійне, режим нереверсивний, тривалість зміни 8 годин.

1.3. Визначення ресурсу приводного пристрою.

1.3.1. Визначаємо ресурс приводу Lh, год.:

Lh = 365 · Lr · Kr · tc · Lc · Kc; [1.1]

де Lr - термін експлуатації привода, років, Lr = 3 років;

Kr - коефіцієнт річного використання,

Kr = кількість днів роботи за рік/365 ;

tc - тривалість зміни , tc = 8 год.;

Lc - число змін Lc = 2;

Kc - коефіцієнт змінного використання;

Kc = кількість годин роботи в зміну/t ;

Так як вихідних даних недостатньо, ресурс визначаємо за спрощеною формулою:

Lh = 365 · Lr · tc · Lc;

Lh = 365 · 3 · 8 · 2 = 17520 год.

1.3.2. Приймаємо час простою машинного агрегату 15% ресурсу.

Тоді:

Lh = 17520 · 0.85 = 14892 год.

Робочий ресурс приводу приймаємо :

Lh = 14,9 · 10³(годин)

1.3.3. Таблична відповідь до задачі 1 таблиця 1.1

Таблиця 1.1

Місце встановлення	Lr	Lc	tc	Lh год.	Характер навантаження	Режим роботи
Механоскалада-льний цех	3	2	8	14,9 · 10³	Спокійне навантаження	Не реверсивний

2 Вибір двигуна. Кінематичний розрахунок привода

2.1 Визначення номінальної потужності і номінальної частоту обертання двигуна.

2.1.1 Визначаємо потрібну потужність робочої машини:

= 6,0 кВт.

2.1.2 Визначаємо загальний ККД приводу:

, (1.1)

де =0.96 - ККД редуктора;

0.96 - ККД пасової передачі;

0.99 - ККД підшипників кочення;

0.98 - ККД муфти;

0.96*0.96* *0.98 = 0.8852

2.1.3 Знаходимо необхідну потужність двигуна:

кВт

0. По таблиці (табл. К9[1]) вибираємо двигун номінальною потужністю =7,5кВт.

1. До розрахунку приймаємо чотири типи варіантів двигуна – див. табл. 2.1:

3. Таблиця 2.1

Вар №	Тип двигуна	Рном, кВт	Частота обертання, об/хв
			Синхронна	При номінальному режимі ηном
1	4АМ112М2У3	7,5	3000	2900
2	4АМ132S4У3	7,5	1500	1455
3	4AM132М6У3	7,5	1000	870
4	4AM160S8У3	7,5	750	730

2.2 Визначення передаточного числа приводу і його ступенів.

2.2.1 Визначаємо частоту обертання приводного вала робочої машини:

= 100 .

2.2.2 Визначаємо передаточне число привода всіх варіантів типу двигуна при заданій = 7,5 кВт:

2.2.3 Визначаємо передаточні числа ступенів привода, прийнявши постійним передаточне число редуктора = 3,15:

Результати обчислень заносимо до табл. 2.2:

Аналізуючи отримані значення передаточних чисел приходимо до висновку,що найбільш вигідний 3-й варіант: , = 3,15, = 2,76.

Таблиця 2.2

Варіант	1	2	3	4
привід, U	29,0	14,5	8,7	7,3
Пасова передача	9,20	4,16	2,76	2,31
Зубчаста передача	3,15	3,15	3,15	3,15

Таким чином, вибираємо двигун 4AM112МВ6У3, ( = 7,5 кВт, = 870 ) передаточні числа: приводу , редуктора = 3,15, пасової передачі = 2,76.

2.3.Визначення силових та кінематичних параметрів привода. Послідовність з’єднання елементів привода по кінематичній схемі:

2.3.1 Потужність:

= = 7,5кВт;

= * * = 7,5*0.96*0.99 = 7,12 кВт;

= * * =7,128*0.96*0.99 = 6,77кВт;

= *ηпк* = 6,774*0.93*0,98 = 6,17 кВт.

2.3.2 Частота обертання:

= = 870 ;

= = 870 ;

= = = 276 ;

nрм = = = 100 .

2.3.3 Кутова швидкість:

;

;

;

ωрм = = =10,47 .

2.3.4 Момент обертання, Н·м

Т₁ = Т_дв*η_м*η_пк=74,45*0,96*0,99 = 70,04

Т₂ = Т_1*u_зп*η_зп*η_пк= 70,04*3,15*0,96*0,99 = 203,34

Трм = Т₂ * u_вп *η_вп*η_пк= 203,34*2,76*0,97*0,99 = 511,83

2.4 Таблична відповідь до зад.2

Таблиця 2.3 Силові та кінематичні параметри привода

Параметр	Передача		Параметр	Вал
	закрита	відкрита		Двиг.	Бистр.	Тихох.		Р.м.
Передаточне число u	3,15	2,76	Розрах.потуж. Р, кВт	7,5	7,12		6,77	6,17
			Кутова швид. ω, 1/с	91,06	91,06		28,90	10,47
ККД η	0,96	0,96	Частота оберт. n, об/хвил	870	870		276	100
			Обертаючий момент Т, Нм	74,45	70,04		203,34	511,83