ФГБОУ ВПО Ивановский институт ГПС МЧС России
Кафедра механики и инженерной графики
Утверждаю
руководитель проекта
____________________
____________________
____________________
«___» ____________ 2013 г.
План – график
выполнения курсового проекта по дисциплине
«Детали машин»
Вариант №0406
Тема Проектирование привода шестеренчатого насоса
(Ф.И.О., факультет, курс, № группы)
№ п/п |
Разделы, подразделы и их содержание |
Срок выполнения |
Отметка научного руководителя о выполнении |
1 |
Введение |
январь |
|
2 |
Выбор электродвигателя. Кинематический расчет привода. |
февраль |
|
3 |
Расчет закрытой зубчатой передачи |
февраль |
|
4 |
Расчет открытой передачи. |
март |
|
5 |
Проектный и проверочный расчет валов. |
март |
|
6 |
Выбор подшипников и расчёт их по динамической грузоподъёмности. |
апрель |
|
7 |
Выбор и проверочный расчёт шпонок. Выбор и расчёт муфты. Выбор смазки зубчатого зацепления и подшипников. |
апрель |
|
8 |
Чертеж общего вида привода |
май |
|
9 |
Защита курсового проекта |
июнь |
|
Подпись курсанта (студента)_____________________
Содержание
Техническое задание ………………………………………..
Введение …………………………………………………….
Кинематический расчет передачи………………………….
Расчет зубчатой передачи редуктора………………………
Расчет открытой зубчатой передачи……………………….
Выбор и расчет муфты………………………………………
Предварительный расчет и проектирование валов…………
Предварительная компановка привода………………………
Расчетные схемы валов передачи…………………………….
Проверочный расчет подшипников………………………….
Проверочный расчет валов……………………………………
Конструктивные параметры корпуса редуктора……………
Проверочный расчет шпоночных соединений………………
Система смазки редуктора……………………………………
Литература …………………………………………………….
Приложение ……………………………………………………
1. Техническое задание
Рис. 1. Кинематическая схема привода шестеренчатого насоса.
Рассчитать и спроектировать привод шестеренчатого насоса
Данные для расчета
Мощность на выходном валу передачи P3 = 6 кВт
Частота вращения выходного вала передачи n3 = 180 об/мин
Введение
Электро - механический привод предназначен для передачи вращения от источника мощности (движения) – электродвигателя к рабочему органу – приводному валу шестеренчатого насоса. При этом повышается вращающий момент и понижается частота вращения.
Привод к шестеренчатому насосу состоит из электродвигателя, муфты с упругими элементами, которая соединяет вал двигателя и редуктора, одноступенчатого цилиндрического прямозубого редуктора и открытой цилиндрической прямозубой передачи. Муфта предназначена для соединения валов, так же для компенсации ударных нагрузок, возможных при работе привода. Первая быстроходная ступень привода выполнена закрытой в виде редуктора, чем обеспечивается ее смазка и более щадящие режимы работы. Вторая ступень выполнена открытой, так как она тихоходная.
Прямозубые цилиндрические передачи считаются одними из простых и дешевых в изготовлении.
Привод монтируется на сварной раме, которая крепится к полу с помощью специальных фундаментных (анкерных) болтов.
Особенностью спроектированной передачи является большая передаваемая мощность, большие габариты электродвигателя, которые задают большие габариты передачи.
Так как не заданы габариты шестеренчатого насоса, то выходной вал передачи располагается согласно заданной схеме, что при монтаже может быть не очень удобно. При затруднении монтажа возможно выполнить открытую передачу вертикальной или увеличить ее габариты за счет увеличения межосевого расстояния.
3. Кинематический расчет передач
1. Общий КПД привода:
ηобщ = η ред. ·ηо.з.п. ·ηм . ηо.к.3, (1)
где η ред = 0,97 – КПД одноступенчатого прямозубого цилиндрического редуктора;
ηо.з.п. = 0,96 – КПД открытой зубчатой передачи;
ηм = 0,97 – КПД муфты;
ηо.к. = 0,99 – КПД пары опор качения.
ηобщ = 0,96 · 0,97 · 0,96 · 0,993 = 0,87
Выбор электродвигателя
Pдв = Pр.о. / ηпер = 6 / 0,87 = 6,9 кВт (2)
По ГОСТ 19523 – 81 выбираем электродвигатель 4А160S8:
n
= 750 об/мин
P = 7,5 кВт
nдв = 750 об/мин
s = 2,5 % [1] с. 390
Рис.2. Электродвигатель 4А160S8 ГОСТ 19523 – 81
Таблица 1
Характеристики электродвигателя
Тип |
Число Полюсов |
Габариты, мм |
Установочн. и присоединит. размеры, мм |
||||||||||
L1 |
L2 |
H |
D |
d1 |
d2 |
l1 |
l2 |
l3 |
b |
d |
|||
4А160S8 |
8 |
624 |
737 |
430 |
358 |
48 |
42 |
110 |
108 |
178 |
254 |
15 |
|
Асинхронная частота вращения вала двигателя
nдв
= n
·
= 750 ·
= 731 об/мин (3)
Pпотр = 6,9 кВт
5. Мощность на валах передачи
Pдв = 6,9 кВт
PI = Pдв · Pм · Pо.к. = 6,9 · 0,97 · 0,99 = 6,63 кВт
PII = PI · Pред · Pо.к. = 6,63 · 0,97 · 0,99 = 6,36 кВт
PIII = PII · Pо.з.п. · Pо.к. = 6,36 · 0,96 · 0,99 = 6 кВт
6. Общее передаточное число
iобщ
=
=
= 4,06 (4)
при nр.о. = nIII = 180 об/мин – частота врвщения рабочего органа.
Разбиваем общее передаточное число по элементам передачи:
iобщ = iред · iо.з.п. , (5)
где методом подбора принимаем по ГОСТ2185 - 66:
iо.з.п. = 2 – передаточное число плоскоременной передачи;
iред = 2 – передаточное число циклического одноступенчатого прямозубого редуктора; [1] с. 36
7. Частоты вращения на валах:
nдв = 731 мин -1
nI = 731 мин-1
nII
=
=
= 365 мин
-1
nIII
=
=
= 182 мин
-1
Погрешность
Δ =
Отклонение
допустимо
8. Угловые скорости на валах:
ωдв
=
=
= 76,5 с
-1
ωI
=
=
= 76,5 с
-1
ωII
=
=
= 38,2 с
-1
ωIII
=
=
= 19 с
-1
9. Вращающие моменты:
Tдв
=
=
= 90,2 Н·м
TI
=
=
= 86,6 Н·м
TII
=
=
= 166,5 Н·м
TIII
=
=
= 315,8 Н·м
Результаты расчетов заносим в таблицу 2.
Таблица 2
Кинематические параметры передачи
вал |
n, мин -1 |
ω, с -1 |
P, кВт |
T, Н·м |
двигатель |
731 |
76,5 |
6,9 |
90,2 |
I |
731 |
6,5 |
6,63 |
86,6 |
II |
365 |
38,2 |
6,36 |
166,5 |
III |
182 |
19 |
6 |
315,8 |