Казанский Национальный Исследовательский Технический Университет

им. А.Н. Туполева

Кафедра “Основы Конструирования”

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине “Основы конструирования”

Тема проекта: ”Электромеханический привод”

Проект принят с оценкой выполнил:

__________________________ студент группы 3333

Комиссия: Чекмарев С.В.

__________________________ Консультант

__________________________ доцент Карбовский В.А.

__________________________

Казань-2013

Оглавление

1 Общий расчет привода 3

1.2 Выбор приводного двигателя 3

1.3 Кинематический расчет 5

1.4 Силовой расчет 7

2 Расчет цилиндрической зубчатой передачи 9

2.1 Выбор материалов 9

2.2 Расчет допускаемых напряжений 11

2.3 Расчет геометрических размеров 12

3 Расчет конической передачи 19

3.1 Выбор материалов 19

3.2 Расчет допускаемых напряжений 23

3.3 Расчет геометрических размеров 25

4 Проектирование валов 30

4.1 Эскизная компоновка 30

4.2 Выбор материалов 34

4.3 Расчет нагрузок, действующих на выходной вал 35

4.3.1 Расчет сил, действующих в зацеплении конической передачи 35

4.3.2 Расчет нагрузок, действующих на выходной вал 37

4.4 Конструирование валов 40

4.5 Расчет на статическую прочность 44

4.6 Расчет выходного вала на усталостную прочность 45

5. Выбор и расчет подшипников выходного вала 50

6. Расчет допусков размеров и допусков формы участков выходного вала 53

7 Выбор и расчет предохранительной муфты 59

Список использованной литературы 61

Спецификация 62

1. Общий расчет привода

2. Выбор приводного двигателя

Структурная схема привода приведена на рис.1

Рис. 1

Привод состоит из электродвигателя (ЭД), цилиндрического редуктора открытого типа, состоящего из быстроходной ступени ( , ), промежуточных ступеней ( , ; , ; , ), тихоходной ступени ( , ) и конического редуктора ( , ).

Выбор двигателя выполняем по условию

,

где

-мощность двигателя;

-потребная мощность двигателя.

Потребную мощность двигателя находим по формуле

,

где

- мощность на выходном валу привода;

- общий КПД привода.

Определяем по формуле

,

где

- КПД ступеней цилиндрического редуктора; принимаем ;

- КПД конической передачи; принимаем ;

- КПД одной пары подшипников; принимаем ;

k – число пар подшипников в механизме; k=6 .

Тогда

.

Выходную мощность привода находим по формуле

,

где - угловая скорость вращения вала привода.

Частота вращения выходного вала привода

.

Тогда

.

Определяем выходную мощность привода

.

Тогда потребная мощность двигателя

.

Выбираем двигатель ДПМ-35-Н1, Н2-04.

Общий вид электродвигателя его габаритные и присоединительные размеры представлены на рис.2.

Рис. 2

Основные технические и габаритные характеристики двигателя приведены в табл.1

Таблица 1.

Мощность двигателя	12,32 Вт
Скорость вращения выходного вала двигателя	6000 об/мин
Вращающий момент двигателя	19,6 Н мм
d30	35 мм
l30	78,5мм
d1	M3x0,35
l1	12,5мм

2. Кинематический расчет

Общее передаточное отношение механизма

.

Передаточное соотношение механизма разбиваем по ступеням в соответствии с соотношением

,

где

- передаточное отношение быстроходной ступени;

- передаточное отношение первой промежуточной ступени;

- передаточное отношение второй промежуточной ступени;

- передаточное отношение третьей промежуточной ступени;

- передаточное отношение тихоходной ступени;

- передаточное отношение конической передачи; принимаем

Определяем передаточное отношение цилиндрического редуктора

Передаточные отношения ступеней цилиндрического редуктора , , , , определяем из номограммы определения передаточных отношений цилиндрического редуктора, обеспечивающей минимальный приведенный момент инерции привода и принимаем ; ; ; ; .

Определяем частоты вращений валов.

Частота вращения первого вала

.

Частота вращения второго вала

.

Частота вращения третьего вала

.

Частота вращения четвертого вала

.

Частота вращения пятого вала

.

Частота вращения шестого вала

.

Частота вращения седьмого вала

.

Проверяем отклонение частоты вращения выходного вала привода от заданного значения

2. Силовой расчет

Вращающий момент на первом валу , .

Вращающий момент на втором валу

, .

Вращающий момент на третьем валу

, .

Вращающий момент на четвертом валу

, .

Вращающий момент на пятом валу

, .

Вращающий момент на шестом валу

, .

Вращающий момент на седьмом валу

, .

Результаты расчетов приведены в табл.2

Таблица 2

Номер вала	Частота вращения n, об/мин	Вращающий момент, T, .
1	6000	19,6
2	3750	29,18
3	2083	48,87
4	1096	86,35
5	456,87	192,85
6	112,52	728,38
7	45,011	1678,85