МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

( ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ )

КАФЕДРА ОСНОВ КОНСТРУИРОВАНИЯ

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине

Прикладная Механика

Студентка Чернышова В.А.

Группа ФП-06-12

Преподаватель Александровский В.Н.

Москва

2014

Анализ конструкции

В данном курсовом проекте спроектирован редуктор одноступенчатый цилиндрический в вертикальном исполнении. Входной вал является валом-шестерней и передает крутящий момент на выходной вал посредством косозубой зубчатой передачи. Материал, из которого изготовлен входной вал - сталь 40ХН и выходной вал – сталь 45. Поскольку пара зубчатых колес прямозубая, то в зацеплении будут отсутствовать осевые силы, следовательно, входной и выходной валы устанавливаем в опорах на шарикоподшипниках радиальных однорядных. В сквозной крышке на входном валу, которая используется для фиксации подшипников, расположена армированная манжета, предотвращающая вытекание масла. Редуктор выполнен в разъемном корпусе и имеет смотровой люк, в котором находится отверстие для пробки-отдушины. Пробка-отдушина служит для выравнивания давления в редукторе в процессе его работы. Редуктор имеет маслоуказатель оконного типа, а также пробку для слива смазки.

1Кинематический расчет

Определение нагрузочно-кинематических параметров

К нагрузочно-кинематическим параметрам относятся:

- крутящий момент , [Н·м];

- мощность , [кВт];

- частота вращения , [об/мин].

Кинематическая схема привода скребкового устройства распылительной сушилки показана на рис.1.

1 – диск; 2 – сушильная камера; 3 – скребковое устройство; 4 – выгрузной патрубок; 5 – коническая зубчатая передача; 6 – редуктор; 7 – муфта; 8 – электродвигатель

Рисунок 1 - Кинематическая схема привода

Кинематическая схема редуктора показана на рис.2.

Рисунок 2 - Кинематическая схема редуктора

Заданы следующие входные данные:

=4,8 кВт – мощность на валу скребкового устройства;

=25 об/мин – частота вращения скребкового устройства;

Выбор электродвигателя предусматривает определение его мощности, типа, частоты вращения вала и основных размеров (в частности, диаметр вала двигателя). Мощность электродвигателя определяется зависимостью:

где – суммарный КПД привода.

Коэффициент полезного действия привода определяем по формуле:

,

где m - количество элементов привода, в которых имеют место потери механической энергии.

=·····

где =0,98 – КПД компенсирующей муфты;

=0,99 - КПД пары подшипников качения;

=0,98 - КПД цилиндрического зубчатого зацепления в закрытом исполнении;

=0,95 - КПД конического зубчатого зацепления в открытом исполнении;

=0,98·0,99·0,98·0,99·0,95·0,99= 0,885

Соответствующее значение максимальной потребной мощности на валу электродвигателя

= = 5,42 кВт

Потребная частота вращения вала электродвигателя

==25·5·4=500 об/мин,

где - среднее значение передаточного числа цилиндрической передачи,

- среднее значение передаточного числа конической передачи.

Принимаем синхронную частоту вращения вала электродвигателя =750 об/мин.

По каталогу с учетом потребной мощности и заданной синхронной частоты вращения выбираем электродвигатель трехфазный асинхронный короткозамкнутый серии 4А, закрытый, обдуваемый (по ГОСТ 19523-81); исполнение 1M1081 (на лапах):

Таблица 1 - Параметры электродвигателя

Тип двигателя	Мощность , кВт	Синхронная частота вращения , об/мин	Частота вращения , об/мин	Диаметр вала , мм
4A132M8У3	5,5	750	720	38	2,2

Таблица 2 - Основные размеры электродвигателя, мм

Габаритные размеры			Установочные и присоединительные размеры
530	350	302	80	178	89	38	12	216	132

Рисунок - Эскиз электродвигателя

Передаточное число привода

= = = 28,8

Передаточное число редуктора

= = = 5,14

где - передаточное число открытой конической передачи, принимаем =5,6

Принимаем по ряду номинальных чисел

== 5

Фактическое передаточное число привода

==5·5,6=28

Тогда

= ·100% = 2,78% < =3%, следовательно, расчет выполнен удовлетворительно.

Определяем нагрузочно-кинематические параметры элементов редуктора

Частота вращения выходного вала

= = = 144 об/мин;

Мощность на выходном валу

= = = 5,1 кВт

Крутящий момент на выходном валу

= 338,23 Н·м.

Мощность на входном валу

= = = 5,31 кВт

Частота вращения входного вала

==720 об/мин;

Крутящий момент на входном валу

= 70,43 Н·м.

Входные данные для расчета передач привода

Срок службы привода = 10000 ч.

Принимаем режим нагружения по классу II ГОСТ 21354–87

Режим работы привода - реверсивный.

Таблица 1 – Нагрузочно-кинематические параметры привода

Вал	Мощность, кВт	Частота вращения, об/мин	Вращающий момент, Н·м
I	5,31	720	70,43
II	5,1	144	338,23