Министерство Сельского хозяйства

Российской федерации

ФГБОУ ВПО

Рязанский Государственный университет

Имени П.А.Костычева.

Кафедра Теоретической и прикладной механики.

Расчетно-графическая работа

Вариант №__

Разработал:____________

Проверил:_____________

Рязань 2013.

Задание

Рассчитать кинематические и силовые параметры привода, заданного схемой а) или б); подобрать электродвигатель, рассчитать цилиндрические колеса в одноступенчатом редукторе, проверить передачу на контактную и изгибную прочность. Мощность и угловая скорость на выходном валу соответственно равны Р₂ и w₂ (исходные данные выдаются преподавателем).

Для изготовления колес выбрать сталь 40Х с допускаемым контактным напряжением [s_H] = 509 МПа; допускаемые изгибные напряжения: для шестерни [s_F1] = 278 МПа, для колеса [s_F2] = 252 МПа.

Режим нагрузки спокойный, постоянный. Расчет передач сопроводить эскизом зацепления, выполненным на миллиметровой бумаге в масштабе 1:1 (1:2); на эскизе проставить все основные размеры.

В пояснительной записке к РГР привести расчеты по следующим разделам:

• кинематический расчет (выбор электродвигателя, определение передаточного числа привода и редуктора; определение основных кинематических и силовых параметров привода);

• расчет клиноременной передачи;

• расчет геометрических и силовых параметров цилиндрической передачи (межосевое расстояние, ширина колес, число зубьев колес, угол наклона зубьев (для косозубого зацепления), модуль зацепления, диаметры колес; усилия в зацеплении;

• проверочный расчет передачи на контактную и изгибную прочность;

• эскизное проектирование передачи.

Расчет привода с одноступенчатым цилиндрическим косоЗубым редуктором с клиноременной передачей Исходные данные:

снимаемая мощность, кВт Р₂ = 12.3;

угловая скорость выходного вала,с^-1 w₂ =24.

Типы передач: клиноременная;

редуктор: - прямозубый.

1.1 Выбор электродвигателя и определение передаточного числа привода

Электродвигатель (ЭД) подбираем по двум параметрам: требуемой мощности и частоте вращения. Требуемая мощность ЭД

,

где η₀ - общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

η₀ = η_крп · η_цил · η³_пк ;

η_крп, η_цил, η_пк – КПД соответственно клиноременной передачи, цилиндрической передачи, пары подшипников качения.

1.1 η_крп = 0,94…0,96; η_цил = 0,96…0,98; η_пк= 0,99. Принимаем η_крп = 0,95; η_цил = 0,97. Тогда

η₀ = 0,95 · 0,97 · 0,99² = 0,9.

Р_тр= 12.3/ 0,9 = 13.7кВт.

Частота вращения выходного вала редуктора

n₂ =30 ·w₂ /p = 30·24 /p = 229.3об/ мин .

Требуемая частота вращения ЭД

n_тp = n₂ · U¢_крп · U¢_цил,

где U¢_крп - передаточное число клиноременной передачи,

U¢_цил - передаточное число цилиндрической передачи.

рекомендуется принять

U¢_крп = 2…4, U¢_цил = 2…6,3.

Тогда n_тp = 229.3 · 2 · 3 = 2752 об/мин. Выбираем электродвигатель общепромышленной серии 4А. При выборе учитываем следующие требования и рекомендации.

Во-первых, значение номинальной мощности ЭД Р_дв, указанное в таблице (каталоге), должно быть большей, но ближайшей к требуемой: Р_дв ≥ Р_тр. В то же время допускается перегрузка ЭД до 8%.

Во-вторых, не рекомендуется выбор ЭД с синхронной частотой вращения 750 мин^-1 из-за большой металлоемкости, а двигатели с синхронной частотой вращения 3000 мин^-1 имеют низкий рабочий ресурс. Кроме того, при выборе высокоскоростного ЭД получается большее передаточное число привода.

В-третьих, рекомендуется выбирать ЭД с меньшим числом в обозначении (примеры обозначений: 90L, 100S, 112М) для уменьшения массы, размеров и стоимости двигателя. При одинаковом числе в обозначении предпочтение необходимо отдать ЭДС с меньшей частотой вращения вала, что позволит уменьшить размеры передач.

Исходя из вышеперечисленных требований и рекомендаций, можно выбрать два ЭД

1. 4A160S6, у которого P_дв = 11 кВт, n_дв = 975 об/мин;

2. 4A132М4, у которого P_дв = 11 кВт, n_дв = 1460 об/мин.