- •Введение
- •1 Выбор электродвигателя. Кинематический расчет привода
- •1.1 Исходные данные к курсовому проекту
- •1.2 Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя
- •1.3 Определение передаточных чисел привода и его ступеней
- •1.4 Определение силовых и кинематических параметров привода
- •2 Расчет клиноременной передачи
- •2.1 Проектный расчет
- •2.2 Проверочный расчет
- •3 Расчёт закрытой косозубой зубчатой передачи
- •3.1 Расчет срока службы приводного устройства
- •3.2 Выбор твердости, термообработки и материала зубчатых колес
- •3.3 Определение допускаемых напряжений
- •3.3.1 Определение допускаемых контактных напряжений
- •3.3.2 Определение допускаемых напряжений изгиба
- •3.4 Проектный расчет косозубой цилиндрической зубчатой передачи
- •3.5 Проверочный расчёт косозубой цилиндрической зубчатой передачи
- •4 Предварительный расчет валов редуктора и выбор подшипников
- •4.1 Проектный расчёт валов
- •4.1.1 Выбор материала валов
- •4.1.2 Выбор допускаемых напряжений на кручение
- •4.1.3 Определение геометрических параметров ступеней валов
- •4.2 Предварительный выбор подшипников качения
- •5 Конструирование зубчатых колес
- •5.1 Конструктивные размеры шестерни
- •5.2 Конструктивные размеры зубчатого колеса
- •6 Конструирование корпуса редуктора
- •7 Эскизная компоновка редуктора
- •8 Нагрузки валов редуктора
- •8.1 Определение сил в зацеплении закрытой передачи
- •8.2 Определение консольных сил
- •9 Проверочный расчет подшипников
- •9.1 Определение реакций в опорах подшипников
- •9.1.1 Определение радиальных реакций в опорах подшипников бы- строходного вала
- •9.1.2 Определение радиальных реакций в опорах подшипников ти- хоходного вала
- •9.2 Проверочный расчет подшипников
- •9.2.1 Проверочный расчет радиальных шариковых однорядных подшипников быстроходного вала
- •9.2.2 Проверочный расчет радиальных шариковых однорядных подшипников тихоходного вала
- •9.3 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
- •9.3.1 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов быстро- ходного вала
- •9.3.2 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов тихоходного вала
- •10 Конструирование валов
- •10.1 Конструирование быстроходного вала
- •10.2 Конструирование тихоходного вала
- •11 Проверочные расчеты
- •11.1 Проверочный расчет шпонок
- •11.2 Проверочный расчет валов
- •11.2.1 Проверочный расчет на прочность
- •11.2.2 Проверочный расчет быстроходного вала
- •11.2.3 Проверочный расчет тихоходного вала
- •12 Выбор посадок для основных соединений редуктора
- •13 Выбор сорта масла
- •14 Выбор муфты
- •15 Сборка и регулировка редуктора
- •Список информационных источников
1.3 Определение передаточных чисел привода и его ступеней
Передаточное число привода u определяется отношением номинальной частоты вращения двигателя nном к частоте вращения приводного вала рабо-чей машины nрм при номинальной нагрузке и равно произведению переда-точных чисел закрытой uз.п. и открытой uо.п. передач
(1.5)
Определяем частоту вращения приводного вала рабочей машины nрм [1, с. 43]. Для шнека-смесителя
(1.6)
Из формулы (1.6) имеем
(об/мин),
где υ – скорость тягового органа, υ = 3,4 м/с;
D – диаметр барабана, D = 525 мм.
Определяем передаточное число привода для всех рассматриваемых вариантов типа двигателя при заданной номинальной мощности Рном
За номинальную частоту вращения двигателя nном принимаем соответствующие значения из таблицы 1.1.
Определение и выбор передаточных чисел ступеней производится разбивкой передаточного числа привода для всех вариантов типа двигателя так, чтобы
,
где u, uз.п., uо.п. – соответственно передаточные числа привода, редуктора (за-крытой передачи) и открытой передачи.
Выбираем промежутки передаточных чисел для передач привода [1,табл. 2.3, с. 45]:
- закрытая зубчатая цилиндрическая uз.п. = 2 ...6,3;
- открытая клиноременная uо.п. = 2…3.
При этом передаточное число привода будет составлять
u = uз.п. ⋅ uо.п. = (2…6,3) ⋅ (2…3) = 4…18,9.
Найденному диапазону для передаточного числа привода соответствуют
3 из 4 выбранных электродвигателей с частотами вращения 1500, 1000 и 750 об/мин.
Воспользуемся одним из способов разбивки передаточного числа u –
принимаем и оставляем постоянным передаточное число редуктора (закрытой передачи) uз.п. = 4, изменяя передаточное число открытой передачи uо.п.
Оптимальным является: передаточное число открытой передачи uо.п. = 2,92 и передаточное число закрытой передачи uз.п. = 4.
Исходя из полученных данных, выбираем электродвигатель 4АМ112M4У3 с синхронной частотой вращения n = 1500 об/мин, номинальной частотой вращения nном = 1445 об/мин и номинальной мощностью Рном = 5,5кВт [1, таб. К9, с. 406].
1.4 Определение силовых и кинематических параметров привода
Силовые (мощность и вращающий момент) и кинематические (частота вращения и угловая скорость) параметры привода рассчитывают на валах при частоте вращения nном при установившемся режиме работы.
Исходя из последовательности соединения элементов привода по следующей кинематической схеме двигатель → муфта→ закрытая передача→ открытая передача → рабочая машина (см. рисунок 1.1), получаем следующие формулы (индекс 1 соответствует параметру, относящемуся к быстроходному валу, а индекс 2 – к тихоходному валу редуктора).
Определение мощностей [1,с. 46]
Pдв = 4,994 кВт;
(кВт);
(кВт);
(кВт).
Определение частот [1, с.46]
nном = n1 = 1445 об/мин;
(об/мин);
(об/мин).
Определение угловых скоростей [1, с.46]
(с-1).
Определение вращающих моментов [1, с.46]
(Н
м);
(Н
м);
(Н
м);
(Н
м).
Силовые и кинематические параметры привода сведены в таблицу 1.2.
Таблица 1.2 – Силовые кинематические параметры привода
Двигатель 4АМ112M4У3: nном = 1445 об/мин; Рном = 5,5 кВт |
|||||||
Параметр |
Передача |
Параметр |
Вал |
||||
закрытая |
открытая |
двигателя |
редуктора |
привода рабочей машины |
|||
быстроходный |
тихоходный |
||||||
Передаточное число u |
4 |
2,92 |
Расчётная мощность Р, кВт |
4,994 |
4,845 |
4,605 |
4,422 |
Угловая скорость ω, с-1 |
151,24 |
151,24 |
37,81 |
12,95 |
|||
КПД η |
0,96 |
0,97 |
Частота вращения n, мин-1 |
1445 |
1445 |
361,3 |
123,7 |
Вращающий момент Т, Н·м |
33,02 |
32,04 |
121,80 |
341,54 |
|||
