Министерство образования Республики Беларусь
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное учреждение высшего профессионального образования
Белорусско-Российский университет
Кафедра «Основы проектирования машин»
Пояснительная записка
к курсовому проекту по дисциплине “Детали машин”
на тему “ Привод лебедки”
Выполнил: студент гр. АВТ-172:
Кириенко А.Ю.
Проверил доцент:
Прудников А. П.
Могилев 2020
Содержание
1 Энерго-кинематический расчёт привода 4
2 Проектный расчёт передач редуктора 10
2.1 Выбор материала и определение допускаемых напряжений для червячной передачи. 10
2.2 Проектный расчет червячной передачи 12
2.3 Проверочный расчет червячной передачи 14
2.4 Расчет геометрий червячной передачи 16
2.5 Тепловой расчет червячного редуктора 17
3 Расчет открытой передачи 18
3.1 Проверочный расчет открытой передачи 26
4. Расчет валов привода 30
4.1 Проектный расчет всех валов привода 30
4.2 Проверочный расчет тихоходного вала редуктора на усталостную выносливость 31
4.3 Проверочный расчет тихоходного вала редуктора на статическую перегрузку и жесткость 41
5. Подбор подшипников для валов привода 44
5.1 Предварительный выбор подшипников качения для всех валов привода и его обоснование 44
5.2 Проверочный расчет подшипников тихоходного вала на динамическую и статическую грузоподъёмность 44
6. Расчет шпоночных соединений в приводе 48
7. Выбор муфт 49
8. Обоснование и выбор смазочных материалов 50
9. Техника безопасности и экологичность проекта. 51
Заключение 52
Список использованных источников 53
Основная цель курсового проекта по дисциплине «Детали машин» приобретение студентом навыков проектирования. Работая над проектом, студент выполняет расчёты, учится рациональному выбору материалов и форм деталей, стремится обеспечить их высокую экономичность, надёжность и долговечность. Приобретённый студентом опыт является основой для выполнения им курсовых проектов по специальным дисциплинам и для дипломного проектирования, а также всей дальнейшей конструкторской работы.
Проектируемый привод состоит из электродвигателя, упругой муфты, редуктора червячного одноступенчатого, открытой цилиндрической передачи и вала приводного с барабаном.
1 Энерго-кинематический расчёт привода
Цель энерго-кинематического расчета – подбор электродвигателя и определение частот вращения и вращающих моментов на всех валах привода.
Схема привода представлена на рисунке 1.
1–электродвигатель; 2–муфта упругая;3–редуктор;
4–открытая цилиндрическая передача; 5–вал приводной с барабаном.
Рисунок 1 – Схема привода
Исходные данные к расчёту следующие:
Окружное усилие на звездочки Ft = 2,4 кН;
Окружная скорость звездочки v = 1,5 м/с;
Диаметр барабана D = 290 мм;
Срок службы привода L = 5 лет.
Мощность, выходного вала [1]:
; (1.1)
.
Угловая скорость выходного вала:
; (1.2)
=
= 10,34
.
Частота вращения выходного вала:
=
;
(1.3)
=
= 98,79
.
Общий КПД привода:
η
=
⋅
⋅
⋅
; (1.4)
где
,
,
,
− КПД муфты, червячной передачи, открытой
цилиндрической передачи, подшипников
соответственно.
η = 0,98 ⋅ 0,7 ⋅ 0,93 ⋅ 0,993 = 0,619.
Мощность, требуемая электродвигателю:
=
; (1.5)
=
= 5815,832 Вт.
Общий придаточное отношение привода:
U
=
⋅
; (1.6)
где , – придаточное отношение червячной передачи, открытой цилиндрической передачи соответственно.
U = 8 ⋅ 4 = 32.
Частота вращения, требуемая электродвигателю:
=
⋅
U; (1.7)
= 98,79 ⋅ 32 = 3161,28 .
Исходя из вычисленных
значений
и
по ГОСТ 28330-89 выбираем электродвигатель
4А112М2У3 с синхронной частотой вращений
= 2920
и мощностью
= 7500 Вт.
Определяем придаточное отношение привода:
=
; (1.8)
=
= 29,55.
Определяем придаточное отношение открытой передачи:
=
; (1.9)
=
= 3,69375.
Определяем частоты вращения валов:
=
= 2920
;
=
= 2920
;
=
; (1.10)
=
= 365
;
=
; (1.11)
=
= 98,81
.
Определяем мощности, передаваемые валами:
=
= 5815,832 Вт;
=
⋅
⋅
; (1.12)
= 5815,832 ⋅ 0,98 ⋅ 0,99 = 5642,52 Вт;
=
⋅
⋅
; (1.13)
= 5642,52 ⋅ 0,7 ⋅ 0,99 = 3910,266 Вт;
=
⋅
⋅
; (1.14)
= 3910,266 ⋅ 0,93 ⋅ 0,99 = 3600,18 Вт;
Определяем угловые скорости валов привода:
=
; (1.15)
=
= 305,62
;
=
;
(1.16)
= = 305,62 ;
=
; (1.17)
=
= 38,2
;
=
; (1.18)
=
= 10,34
;
Определяем вращающие моменты на валах привода:
=
; (1.19)
=
= 19,03 Н⋅м;
=
; (1.20)
=
= 18,46 Н⋅м;
=
; (1.21)
=
= 102,363 Н⋅м;
=
; (1.22)
=
= 348,18 Н⋅м;