Введение.

Цель курсовой работы спроектировать и провести анализ работы заданного привода. Продумать рациональность конструктивных решений с учетом технологических, эксплуатационных, экономических и монтажных требований, правильно и рационально выбрать стандартизованные детали и сборочные единицы, обеспечивающие надежность конструкции.

В данной работе был спроектирован привод конвейера. Приводом является сочетание редуктора цилиндрического прямозубого одноступенчатого и открытой клиноременной передачи.

Привод необходим, чтобы понизить частоту вращения и повысить крутящий момент ведомого вала по сравнению с ведущим. Привод спроектирован по заданной нагрузке (мощности на выходном валу), частоте вращения выходного вала, синхронной частоте вращения двигателя и других показателях.

Из достоинств цилиндрического редуктора можно выделить: большая долговечность и надежность работы; высокий КПД; высокая нагрузочная способность, как следствие, малые габариты; постоянство передаточного отношения; возможность применения в широком диапазоне скоростей, мощностей.

Недостатки: повышенные требования к точности изготовления и монтажа; шум при больших скоростях; высокая жесткость; невозможность без ступенчатого регулирования.

Несмотря на перечисленные недостатки, цилиндрические передачи применяются во всех отраслях машиностроения и приборостроения.

По сравнению с плоскоременной передачей клиноременная передача обладают в 3 раза большем сцеплением ремня со шкивом, следовательно обладают большей тяговой способностью. Применение нескольких ремней позволяет уменьшить их толщину, напряжение изгиба, а так же диаметр, применяемых шкивов.

Передача энергии осуществляется гибкой связью трения между ремнем и шкивом.

Из достоинств ременной передачи можно выделить: возможность передачи энергии на значительные расстояния; простота изготовления и низкая стоимость; плавность и бесшумность хода; возможность передачи мощностей от доли кВт до сотни кВт; простота обслуживания и ухода; относительно высокий КПД.

Недостатки: непостоянство передаточного отношения, вследствие упругого скольжения ремня; относительно большие габариты передачи и не высокая долговечность ремня; вытягивание ремня, что требует дополнительных натяжных устройств; большие нагрузки на валы и опоры.

1. Кинематический расчет привода.

Вычисляем КПД привода, используя значения η из табл. 1[2]:

,

где η_муфт – КПД муфты (табл. 1[2]);

η_ред – КПД закрытой передачи (редуктора) (табл. 1[2]);

η_откр – КПД открытой передачи (табл. 1[2]),

.

Находим требуемую мощность двигателя, подставляя полученные ранее значения:

,

где Р_э.д – мощность на валу электродвигателя, кВт;

Р_т – мощность на тихоходном валу привода;

η_общ – КПД привода.

, кВт.

По таблице 2[2] выбираем электродвигатель 4АМ132S8УЗ (с учетом значения n_{э.д.синхр} и условия ):

, кВт;

, об/мин;

,мм;

, мм,

где Р_ном – номинальная мощность электродвигателя, кВт;

n_{э.д.асинхр} – асинхронная частота вращения, об/мин;

d_э.д – диаметр выходного конца вала электродвигателя, мм;

l_э.д – длина выходного конца вала электродвигателя, мм.

Находим общее передаточное отношение привода:

,

где n_I и n_III – частота вращения быстроходного и тихоходного валов привода, соответственно, об/мин.

.

Производим разбивку общего передаточного отношения привода между его ступенями (редуктором и открытой передачей). Ориентировочно принимаем u_{откр(ременной)} = 2,5 (руководствуясь таблицей 3[2] и местоположением передачи в приводе), тогда получаем передаточное отношение редуктора:

, ,

где u_общ – общее передаточное отношение привода;

u_ред – передаточное отношение редуктора;

u_откр - передаточное отношение открытой передачи.

.

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного по ряду Ra 20 – .

.

Рассчитываем частоты вращения каждого из валов привода:

,

, об/мин,

,

, об/мин,

,

, об/мин.

Вычисляем крутящие моменты на валах привода:

,

, ,

,

, ,

,

, ,

где Т_э.д – крутящий момент на валу электродвигателя, ;

Т_I, Т_II, T_III – крутящие моменты на первом, втором и третьем валах привода, соответственно, .

Таблица 1 – Сводная таблица параметров привода.

Номер вала	Частота вращения, об/мин		Крутящий момент,		Передаточное отношение		КПД
	Обоз- наче- ние	Вели- чина	Обоз- наче- ние	Вели- чина	Обоз- наче- ние	Вели- чина	Обоз- наче- ние	Вели- чина
I	nI	720	TI	53,8	uред	5		0,99
II	nII	144	TII	261,1				0,97
					uоткр	2,4
III	nIII	60	TIII	595,3				0,95

2. Выбор материалов закрытой передачи (редуктора). Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений.

Выбираем материалы со средними механическими характеристиками с учетом условия для зубчатых колес с прямыми зубьями , по табл. 6[2].

Шестерня – сталь 40Х.	Колесо – сталь 40Х.
Dзагот – до 120 мм.	Dзагот – 120…160 мм.
Т.О. – улучшение.	Т.О. – улучшение.
НВср1 = 270.	НВср2 = 230.

Определяем допускаемые контактные напряжения с учетом рекомендаций табл. 7[2]:

для шестерни

,

для колеса

,

где – предел контактной выносливости, МПа;

– коэффициент безопасности;

– коэффициент долговечности.

, МПа.

, МПа,

Принимаем для дальнейших расчетов передачи , МПа.

Рассчитываем допускаемые напряжения изгиба с использованием данных из табл. 8[2]:

для шестерни

,

для колеса

,

где – предел изгибной выносливости, МПа;

– коэффициент безопасности;

– коэффициент долговечности;

– коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки.

, МПа;

, МПа,