Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство морского и речного траспорта

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования ГУМРФ имени адмирала С.О. Макарова

Кафедра основ инженерного проектирования

Курсовая работа

на тему:

«Проектирование двухступенчатого цилиндрического редуктора с косыми зубъями»

Предмет: «Детали машин и основы конструирования»

Выполнил: Сахутин С.П.

Курсант IV курса СМФ группы ЭСЭУ-5 (6 лет)

Проверил:

Доц. кафедры ОИП Юганов Владимир Сергеевич

«___» ____________2020 г.

Санкт - Петербург

2020 г.

Np = 14.4 кВТ

n_δ = 3000 Об/мин

i= 24.4

Исходные данные задания на курсовой проект определяются в соответствии с кинематической схемой лебедки (рис. 1) и выполняются самостоя­тельно согласно форме, приведенной в прил. 2.

Рис. 1. Кинематическая схема лебёдки:

1 – асинхронный электродвигатель; 2 - муфта, соединяющая валы; 3 - двухступенчатый зубчатый редуктор; 4 - исполнительный механизм (канатный барабан); n₁- частота вращения ведущего вала и шестерни первой ступени, об/мин; п₂- частота вращения промежуточного вала, зубчатого колеса первой ступени и шестерни второй ступени, об/мин; n₃- частота вращения ведомого вала и зубчатого колеса второй ступени, об/мин; Т_1…Т₃ - соответственно крутящий момент ведущего, промежуточного и ведомого вала, Н·м; N_p - мощность, востребованная потребителем, кВт. и указанная в задании.

1.1. Расчет мощности электродвигателя при заданных параметрах редуктора.

При работе лебедки или другого передаточного механизма часть энергии, передаваемой через редуктор от привода к потребителю, расходуется на преодоление сил трения. Трение возникает в подшипниках качения, обеспечивающих вращательное движе­ние валов редуктора и закрепленных на валах зубчатых колес, а также в за­цеплении при скольжении профилей зубьев. Мощность привода должна быть достаточной для обеспечения работы потребителя (исполнительного механизма) и преодоления сил трения. Непроизводственные потери энергии учитываются коэффициентом полезного действия (КПД).

Для зубча­той пары КПД находится в следующих пределах:

• КПД пары зубчатых колёс = 0,95 ... 0,96,

• КПД одной пары подшипников

• КПД электродвигателя

Я выбираю:

КПД пары зубчатых колёс = 0,95

КПД одной пары подшипников

КПД электродвигателя

2. В соответствии с заданием определяют необходимую мощность трехфазного асинхронного электродвигателя N_дв, кВт, которая должна быть не менее

где N_р – мощность на выходном валу, указанная в задании;

η_ред - коэффициент полезного действия двухступенчатого косозубого редуктора, равного:

где η_мп — коэффициент полезного действия механической передачи (равен 0,95)

η_под. - коэффициент полезного действия подшипников (равен 0,96)

- коэффициент полезного действия электродвигателя (равен 0,95)

n — количество механических передач, (равно 3)

k - число пар подшипников качения передачи. (равно 2)

Подставляя мои значения, я получаю:

= 0.95= 0,758

Тогда необходимая мощность электродвигателя должна быть более:

Следовательно:

1. В соответствии с вычисленной мощностью по таблицам приложения 3 (табл. 2 – 5) выбираю электродвигатель А2-62-2.

2. 

3. 

4. = 1,1

5. 2,2

6. В формулах последующих расчетов редуктора использую именно эти характеристики (в первую очередь – мощность в кВт и частоту вращения n_эд в об/мин, ). Затем определяю требуемые значения мощности на всех валах редуктора:

N _Iв = N_эд· η_{эд ·} = 22·0.89·0,96=18,796 кВт

N _IIв= N_Iв· =22·0,89· ·0,95 = 18,49 кВт

N _IIIв= N_IIв· 22·0,89·

Вычисленные значения мощностей используются для определения кру­тящих моментов на соответствующих валах редуктора.

1.2. Определение ориентировочного значения передаточного отношения первой ступени редуктора (I)

Передаточное отношение двухступенчатого косозубого редуктора равно произведению передаточных отношений первой и второй ступеней редуктора:

Предполагаемое ориентировочное значение передаточного отношения первой ступени (i₁) определяется по формуле:

где отношение коэффициентов ширины венцов зубчатых колес к межосевому расстоянию(ре­комендуется принимать равным 0,625).

По таблице 1.1. «Распределение общих передаточных чисел в двухступенчатых трехосных редукторах по отдельным ступеням зубчатых зацеплений», передаточное число для первой ступени iб принимаю за 5. iобщ = 25.

Предполагаемое передаточное отношение второй ступени ре­дуктора:

Последующий уточненный расчет ступеней редуктора мо­жет привести к значениям передаточных отношений, несколько отличающимся от предлагаемых.