Содержание

Введение 3

Кинематический расчет 6

Расчет клиноременной передачи 10

Расчет зубчатой передачи 13

Эскизная компоновка. Первый этап 18

Расчет валов 19

Подбор подшипников качения 43

Эскизная компоновка. Второй этап 46

Выбор и расчет шпоночных соединений 48

Подбор и проверочный расчет соединительной муфты 50

Тепловой расчет редуктора 51

Подбор смазки для зубчатой передачи и подшипников качения 52

Техника безопасности 53

Список используемой литературы 54

Приложения 55

Введение

Целевая установка курса «Детали машин» заключается в том, чтобы, исходя из заданных условий работы деталей машины рекомендовать методы, правила и нормы их проектирования, обеспечивающие выбор наиболее рациональных материалов, форм, размеров, степени точности и шероховатости поверхности, а также технических условий изготовления.

Для проектирования деталей машин требуется знание основ проектирования деталей машин, к которым относятся: основные критерии работоспособности, надёжности и расчёта деталей машин, выбор допускаемых напряжений и запасов прочности в машиностроении, стандартизация деталей машин, машиностроительные материалы, шероховатость поверхностей деталей машин, допуски и посадки, технологичность деталей машин.

Значение машин для человеческого общества чрезвычайно велико. Машины освобождают людей от тяжелой физической работы, максимально повышают производительность их труда, способствуют улучшению качества изготовляемой продукции и снижению ее себестоимости. В современной промышленности машиностроению принадлежит ведущая роль, так как на базе машиностроения развиваются все остальные отрасли промышленности, а также строительство и сельское хозяйство.

С увеличением мощности машины повышается и её производительность. Быстроходные машины не только более производительны, но и имеют меньшие габариты, чем тихоходные той же мощности. Чем равномернее ход машины, тем выше качество её работы.

Автоматизация работы машины не только содействуют повышению производительности и улучшению качества работы машины, но и снижает до минимума участие человека в её обслуживании.

Надёжность и долговечность машины зависят главным образом от прочности её деталей и узлов, которая обеспечивается подбором соответствующих материалов, и определяем их форм и размеров, исключающих появление преждевременной поломки, недопустимо больших деформаций и поверхностных разрушений. Надёжность и долговечность машины зависит и от равномерности её хода, точности изготовления и сборки узлов и деталей.

Экономичность машины при её эксплуатации зависит от соответствия конструкции машины тем законам, на которых основано её действие, материала и тщательности выполнения узлов и деталей машины, правильности монтажа.

Снижение вредных сопротивлений в машине и, как следствие этого, увеличение коэффициента полезного действия её, а также повышения срока службы деталей и сборочных единиц машины является одним из важнейших требований, предъявляемых к машине.

Увеличение коэффициента полезного действия машины достигается: рациональным выбором её кинематической цепи, назначением наиболее совершенных типов передач, рациональным выбором формы, материалов, обработки и посадки трущихся деталей.

Машина должна быть проста в обслуживании и не требовать частого и сложного ремонта.

При конструировании и изготовлении новых машин экономические показатели должны всегда стоять на одном из первых мест. Стоимость машины определяется затратами на материалы, изготовление и обработку отдельных её деталей.

Огромное значение для удешевления машин при одновременном повышении качества имеет унификация деталей. Широкое внедрение взаимозаменяемости деталей машин значительно облегчает сборку машин и позволяет использовать для их изготовления более передовые методы массового и поточного производства, что даёт большой экономический эффект.

1 Кинематический расчёт привода

1.1 Определим мощность на барабане конвейера:

V =1,23 м/с, W =3,59 кН

,

W – сопротивление перемещению тележки,

V – скорость перемещения тележки.

1.2 Определим мощность двигателя:

η_р.п. – КПД ременной передачи; η_р.п.=0,95

η_з.п. – КПД зубчатой передачи; η_з.п.=0,97

η_п.к. – КПД подшипников качения; η_п.к.=0,99

η_м. – КПД муфты, η_м.=1 (М.Н.Ерохин)

, где η_{об =} η_м· η_п.к²_.· η_з.п.· η_п.к²_.· η_р.п.= η⁴_п.к.· η_м· η_з.п.· η_р.п

η_об =0,99⁴·1·0,97·0,95=0,89

P_д= =4966 Вт

1.3 Мощность на первом валу редуктора:

1.4 Мощность на втором валу редуктора:

1.5 Мощность на третьем валу редуктора:

1.6 Определим частоту вращения звездочки:

V_зв= , n_вых=

1.7 Ориентировочное определение частоты вращения вала ротора электродвигателя и общего передаточного отношения:

Стандартная (асинхронная) частота вращения двигателя по ГОСТ об/мин:

1) 750 об/мин

2) 1000 об/мин

3) 1500 об/мин

4) 3000 об/мин

Частота вращения ротора двигателя и передаточное отношение привода:

n_вых=n_в=78,3 об/мин

i_ор.пр.= i_р.п∙ i_з.п. i_р.п= 1,5 ÷ 4 i_з.п=3 ÷ 6

Принимаем двигатель типа 4А112М4У3

Мощность двигателя – Р_{дв. гост} = 5,5 кВт

Частота вращения ротора – n_дв. = 1460 об/мин

Отношение моментов:

η=85% Соsφ=0,8

1.8 Проверка двигателя на перегрузку по пусковому моменту:

Н∙м;

Н·м

58,5<79,2 – Условие выполняется.

1.9 Уточнение передаточных чисел:

i_з.п.=5;

i_прив..= i_р.п∙ i_{з.п. ;} i_р.п=

1.10 Определим частоту вращения первого вала редуктора:

об/мин

Определим частоту вращения второго вала редуктора:

об/мин

Определим частоту вращения третьего вала ведущей звёздочки:

об/мин

1.11Определим крутящие моменты:

На валу двигателя:

Н∙м

На первом валу редуктора:

Н∙м

На втором валу редуктора:

Н∙м

На третьем валу:

Н∙м

Результаты кинематического расчёта привода

Таблица 1.1 – Основные параметры

№ вала	Мощность Р; Вт	Частота вращения n; об/мин	Угловая скорость ω; 1/с	Крутящий момент Мкр; Нм	Передаточное число iобщ.=19,2
Д.	4966	1460	152,8	58,5	iр.п.=3,84
1	4720	380,2	7,8	605,1
2	4487	76	7,9	567,9	iз.п.= 5
3	4487	76	7,9	567,9

В таблице 1.2 укажем основные размеры электродвигателя 4А112М4У3

Таблица 1.2 – Основные размеры электродвигателя

Габаритные размеры, мм				Установочные и присоединительные размеры, мм																	Масса, кг
l	l2	H	D	l3	l4	l5	l6	d1	d2	d3	b1	b2	b3	h	h1	h2	h3	h4	h5
452	534	310	260	80	70	140	89	38	38	12	10	10	264	154	8	7	41	41	13	77