В состав привода входят следующие передачи:

1 - закрытая зубчатая цилиндрическая передача;

2 - закрытая зубчатая цилиндрическая передача;

3 - открытая цепная передача.

Сила на звездочке привода F = 8,5 кН.

Скорость на цепи привода V = 0,7 м/с.

Шаг тяговой звёздочки t = 125 мм.

Количество зубьев тяговой звёздочки Z = 10.

Коэффициент перегрузки Кп = 1,8.

Коэффициент годового использования К_г = 0,35.

Коэффициент использования в течении смены К_с = 0,35.

Срок службы L = 5 лет.

Число смен S = 3.

Продолжительность смены T = 8 ч.

Тип нагрузки - переменный.

Содержание

1 Выбор электродвигателя и кинематический расчёт 4

2. Расчет тихоходной ступени 9

Расчет начинаем с тихоходной передачи, так как она более нагружена. 9

2 Расчет быстроходной ступени. 12

3 Расчёт 3-й цепной передачи 16

Рис.2. Схема нагружения валов. 29

Расчетная долговечность, ч 32

Расчетная долговечность, ч 34

Расчетная долговечность, ч 35

Машиностроению принадлежит ведущая роль среди других отраслей экономики, так как основные производственные процессы выполняют машины. Поэтому и технический уровень многих отраслей в значительной мере определяет уровень развития машиностроения.

Повышение эксплуатационных и качественных показателей, сокращение времени разработки и внедрения новых машин, повышение их надежности и долговечности – основные задачи конструкторов-машиностроителей. Одним из направлений решения этих задач является совершенствование конструкторской подготовки инженеров высших технических учебных заведений.

Большие возможности для совершенствования труда конструкторов дает применение ЭВМ, позволяющее оптимизировать конструкции, автоматизировать различную часть процесса проектирования.

Объектами курсового проектирования являются приводы различных машин и механизмов, использующие большинство деталей и узлов общемашиностроительного применения.

Важной целью выполняемого проекта является развитие инженерного мышления, включающее умения использовать предшествующий опыт, находить новые идеи, моделировать, используя аналоги. Курсовому проекту по деталям машин свойственна многовариантность решений при одном и том же задании развивает у студентов мыслительную деятельность и инициативу.

Важнейшая задача курсового проектирования – развитие умения разрабатывать техническую документацию. Базируясь на исходных предпосылках из курса графики и машиностроительного черчения, в процессе самостоятельной работы над курсовым проектом, студенты овладевают свободным чтением и выполнением чертежей неограниченной сложности.

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

По табл. 1.1[2] примем следующие значения КПД:

- для закрытой зубчатой цилиндрической передачи: ₁ = 0,975

- для закрытой зубчатой цилиндрической передачи: ₂ = 0,975

- для открытой цепной передачи: ₃ = 0,925

Общий КПД привода вычисляем по формуле:

 = ₁ · ₂ · ₃ · _подш.⁴ · _муфты¹ (2.1)

где _подш. = 0,99 - КПД одной пары подшипников.

_муфты = 0,98 - КПД одной муфты.

Подставляя, получим:

 = 0,975 · 0,975 · 0,925 · 0,99⁴ · 0,98¹ = 0,828

Делительный диаметр тяговой звёздочки:

D = (2.2)

Подставляя значения, получаем:

D = = 404,508 мм

где t - шаг зубьев тяговой звёздочки, Z - количество зубьев тяговой звёздочки.

Угловая скорость на выходном валу будет:

_вых. = (2.3)

После подстановки имеем:

_вых. = = 3,461 рад/с

Требуемая мощность двигателя будет:

P_треб. = (2.4)

Получаем:

P_треб. = = 7,186 кВт

В таблице 24.7[3] по требуемой мощности выбираем электродвигатель 4АМ132М6У3 (исполнение IM1081), с синхронной частотой вращения 1000 об/мин, с параметрами: P_двиг.=7,5 кВт. Номинальная частота вращения с учётом скольжения n_двиг. = 870 об/мин,

Угловая скорость:

_двиг. = (2.5)

В итоге получаем:

_двиг. = = 91,106 рад/с.

Oбщее передаточное отношение:

u_общ. = (2.6)

После подстановки получаем:

u_общ. = = 26,324

Примем для передач, не входящих в редуктор, следующие передаточные числа из рекомендуемых диапазонов (см. табл. 1.2[2]):

u₃ = 1,65

Тогда суммарное передаточное число редуктора:

u_ред. = (2.7)

После подстановки имеем:

u_ред. = = 15,954

По формулам из таблицы 1.3[2] для двухступенчатого редуктора, выполненного по разветвлённой схеме, для тихоходной передачи получаем передаточное число:

u₂ = 0.88 · (2.8)

Подставляя, получим:

u₂ = 0.88 · = 3,515

Примем u₂ = 3,55

Тогда передаточное число для быстроходной передачи:

u₁ = (2.9)

Подставляя, получим:

u_ред. = = 4,494

Примем u₁ = 4,5

Рассчитанные частоты и угловые скорости вращения валов сведены ниже в таблицу.

Таблица 2.1. Частоты и угловые скорости вращения валов.

Вал	Частота вращения, об./мин	Угловая скорость вращения, рад/с
Вал 1-й	n1 = nдвиг. = 870	1 = двиг. = 91,106
Вал 2-й	n2 = = = 193,333	2 = = = 20,246
Вал 3-й	n3 = = = 54,46	3 = = = 5,703
Вал 4-й	n4 = = = 33,006	4 = = = 3,456

Мощности на валах:

P₁ = P_треб. · _подш. · _{(муфты 1)} = 7,186 · 10³ · 0,99 · 0,98 = 6971,857 Вт

P₂ = P₁ · ₁ · _подш. = 6971,857 · 0,975 · 0,99 = 6729,585 Вт

P₃ = P₂ · ₂ · _подш. = 6729,585 · 0,975 · 0,99 = 6495,732 Вт

P₄ = P₃ · ₃ · _подш. = 6495,732 · 0,925 · 0,99 = 5948,467 Вт

Вращающие моменты на валах:

T₁ = = = 76524,675 Н·мм

T₂ = = = 332390,843 Н·мм

T₃ = = = 1139002,63 Н·мм

T₄ = = = 1721199,942 Н·мм

По таблице 24.7(см. приложение учебника Дунаева/Леликова) выбран электродвигатель 4АМ132М6У3 (исполнение IM1081), с синхронной частотой вращения 1000 об/мин, с мощностью P_двиг.=7,5 кВт. Номинальная частота вращения с учётом скольжения n_двиг. = 870 об/мин,

Таблица 2.2. Передаточные числа и КПД передач.

Передачи	Передаточное число	КПД
1-я закрытая зубчатая цилиндрическая передача	4,5	0,975
2-я закрытая зубчатая цилиндрическая передача	3,55	0,975
3-я открытая цепная передача	1,65	0,925

Таблица 2.3. Рассчитанные частоты, угловые скорости вращения валов и моменты на валах.

Валы	Частота вращения, об/мин	Угловая скорость, рад/мин	Момент, Нxмм
1-й вал	870	91,106	76524,675
2-й вал	193,333	20,246	332390,843
3-й вал	54,46	5,703	1139002,63
4-й вал	33,006	3,456	1721199,942