|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................... |
5 |
|
1 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА .............................................. |
6 |
|
1.1 |
Выбор электродвигателя ......................................................................... |
6 |
1.2 |
Уточнение передаточных чисел.............................................................. |
6 |
1.3 |
Определение частот вращения и угловых скоростей валов .............. |
7 |
1.4 |
Определение крутящих моментов на валах.......................................... |
8 |
1.5 |
Определение мощности на валах............................................................ |
8 |
2 РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ............................................................... |
10 |
|
2.1 |
Выбор материалов и термообработки ................................................. |
10 |
2.2 |
Допустимые напряжения при расчёте зубчатых передач................. |
10 |
2.2.1 Определение допускаемых контактных напряжений ................. |
10 |
|
2.2.2 Определение допускаемых напряжений на изгиб ....................... |
11 |
|
2.3 |
Расчет цилиндрической зубчатой передачи........................................ |
12 |
2.3.1 Межосевое расстояние ..................................................................... |
12 |
|
2.3.2 Модуль зацепления........................................................................... |
12 |
|
2.3.3 Определение числа и угла наклона зубьев ................................... |
13 |
|
2.3.4 Определение фактических основных геометрических |
|
|
параметров косозубой передачи. ............................................................. |
13 |
|
2.3.5 Проверочный расчет ........................................................................ |
14 |
|
2.3.6 Силы в зацеплении ........................................................................... |
17 |
|
3 РАСЧЕТ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ........................................................... |
19 |
|
3.1 |
Проектный расчет................................................................................... |
19 |
3.1.1. Материал и конструкция плоского ремня ................................... |
19 |
|
3.1.2 Расчёт плоскоремённой передачи .................................................. |
19 |
|
3.2 |
Проверочный расчёт .............................................................................. |
23 |
4 ЭСКИЗНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ............................................................ |
25 |
|
4.1 |
Расстояние между деталями редуктора ............................................... |
25 |
4.2 |
Предварительный расчет валов ........................................................... |
25 |
4.3 |
Выбор типа подшипников ..................................................................... |
28 |
4.4 |
Схемы установки подшипников........................................................... |
28 |
4.5 |
Расчет конструктивных размеров зубчатых колес............................ |
29 |
4.6 |
Выбор шпоночного соединения ............................................................ |
31 |
|
КП 13.03.02 04.09 ПЗ |
|
|
|
Лист |
|
|
3 |
Изм. Лист |
№ докум. Подпись Дата |
|
5 КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛОВ ................................................................. |
33 |
|
5.1 |
Проверочный расчет подшипников качения ..................................... |
33 |
5.2 |
Проверочный расчет шпоночного соединения................................... |
33 |
5.3 |
Проверочный расчет тихоходного вала на прочность ...................... |
34 |
5.4 |
Выбор смазочных материалов и системы смазывания .................... |
39 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................ |
41 |
|
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.......................................... |
42 |
|
КП 13.03.02 04.09 ПЗ |
Лист |
|
|
|
4 |
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
ВВЕДЕНИЕ
Изучение дисциплины «Техническая механика» заканчивается выполнением курсового проекта. Данный курсовой проект - это поиск решения конструкторской задачи, основанный на выборе оптимальной конструкции из большого числа возможных вариантов. Объектом курсового проектирования являются приводы ленточных конвейеров, шаровой мельницы и т.д. Проект выполняется с целью закрепления знаний и навыков инженерного проектирования по основным разделам: расчёт зубчатых, червячных, шевронных передач, проектный и проверочный расчёт валов, подбор подшипников качения и их проверка.
Курсовое |
проектирование |
узлов и деталей машин - сложная и |
|
трудоёмкая работа, требующая |
знаний дисциплин |
механического |
|
цикла, знаний |
инженерной графики и аккуратности |
при выполнении |
|
графической части проекта, умения пользоваться справочной литературой, государственными и отраслевыми стандартами.
При выполнении курсового проекта необходимо произвести выбор электродвигателя, подшипников, полный расчёт редуктора, построить чертежи. Все расчёты и выкладки приводятся в расчётно-пояснительной записке, в конце которой даётся список использованной литературы. Кроме этого, студент выполняет 3 листа чертежей на формате А3 , не забывая о ГОСТ.
КП 13.03.02 04.09 ПЗ |
Лист |
|
|
|
5 |
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
1 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА
1.1 Выбор электродвигателя
Определяем требуемую мощность электродвигателя:
|
= |
вых |
= |
5 |
= 5,68 кВт, |
(1.1) |
|
|
|
||||||
э.тр. |
|
ήобщ |
0,88 |
|
|||
|
|
|
|||||
где общ – суммарный КПД привода; |
|
||||||
Рвых |
– мощность на выходном валу, кВт. |
|
|||||
общ р · рем · пк ∙ м |
(1.2) |
||||||
где |
м |
- |
КПД муфты =0,98; |
|
|||
р |
– |
КПД редуктора =0,96; |
|
||||
|
рем |
– КПД ременной передачи =0,95; |
|
||||
|
пк |
– КПД одной пары подшипников =0,99; |
|
||||
Определим суммарный КПД привода:
общ = 0,96·0,95·0,992 ∙ 0,98= 0,88;
Далее необходимо из таблицы выбрать электродвигатель, у которого мощность Рдв равна или немного больше вычисленной Ртреб. и принять обороты двигателя nдв.
Выбираем двигатель 132M6/960
1.2 Уточнение передаточных чисел
Uрем = 2 … 4;
Uкон = 1 … 4;
Расчетное передаточное число привода равно:
об = дв = 1000 = 12,5;
вых 80
Передаточное число привода равно:
рем = 4;
КП 13.03.02 04.09 ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
(1.3)
Лист
6
= |
12,5 |
= 3,15; |
|
|
|
|
|
|
|
|
(1.4) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
ред |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Для |
|
зубчатых |
передач |
(редукторы) |
одноступенчатые |
||||||||
цилиндрические и конические (ГОСТ 2185— 66): |
|
|
|
|
|||||||||
1,4; |
1,6; |
1,8; |
2,0; |
2,24; |
2,5; |
2,8; |
3,15; |
3,55; |
4,0; |
4,5; |
5,0; |
5,5; |
|
6,3; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитанные значения u1 и u2 необходимо согласовать со стандартом.
Принимаем u1 = 4 и u2 = 3,15.
1.3 Определение частот вращения и угловых скоростей валов
Рассчитаем частоту вращения первого вала:
n1 = nдв =1000 об/мин;
где nдв - частота вращения ротора;
Частота вращения второго вала:
n2 = 1;
1
где u1 –передаточное число ременной передачи; n1 – частота вращения первого вала.
n2 =10004 = 250 об/мин;
Частота вращения третьего вала:
n3 = 2;
2
где n2 – частота вращения второго вала; u2 – передаточное число редуктора.
n3= 2503,15=79,37 об/мин;
Угловые скорости валов:
КП 13.03.02 04.09 ПЗ
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
(1.5)
(1.6)
Лист
7
ω1 |
= |
∙ 1 |
= |
3,14∙1000 |
=104,67 рад/с; |
|||||
30 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
ω2 |
= |
∙ 2 |
|
= |
3,14∙250 |
= 26,17 рад/с; |
||||
30 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
ω3 |
= |
∙ 3 |
= |
3,14∙79,37 |
=8,31 рад/с; |
|||||
30 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
1.4 Определение крутящих моментов на валах
Вращающие моменты на валах равны:
|
|
|
Pэ.тр |
|
|
5,68∙103 |
|
|||||
Т |
= |
|
|
= |
|
|
|
|
= 54,3 Нм; |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
1 |
|
ω1 |
|
|
|
104,67 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Т |
2 |
= Т ∙ u |
|
∙ |
м |
∙ 2 |
∙ = 54,3 ∙ 4 ∙ 0,98 ∙ 0,992 |
∙ 0,95 = 151,72 Нм; |
||||
|
|
1 1 |
|
|
пк |
|
рем |
|
||||
Т3 = Т2 ∙ u2 ∙ ред2 |
= 151,72 ∙ 3,15 ∙ 0,962 = 547,71 Нм. |
|||||||||||
1.5 Определение мощности на валах
(1.7)
(1.8)
(1.9)
(1.10)
(1.11)
(1.12)
При определении мощностей на валах используют КПД
соответствующих передач. |
|
||||||
Мощность на валу электродвигателя: |
|
||||||
Р1 = Рэ.тр =5,68 кВт |
|
(1.13) |
|||||
Мощность на валу цилиндрического редуктора: |
|
||||||
|
= ∙ |
м |
∙ |
рем |
∙ |
2; |
(1.14) |
2 |
1 |
|
|
пк |
|
||
2 = 5,68 ∙ 0,98 ∙ 0,96 ∙ 0,992 = 5,24 кВт;
Мощность на выходном валу цилиндрической передачи:
3 |
= 2 |
∙ ред; |
(1.15) |
3 = 5,24 ∙ 0,96 = 4,98 кВт;
КП 13.03.02 04.09 ПЗ |
Лист |
|
|
|
8 |
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |
Таблица 1.1 - Результаты кинематического расчета
Параметр |
Значение |
Параметр |
Значение |
|
Передаточное число: |
|
Угловые скорости валов ω, с-1 |
||
редуктора uр |
3,15 |
вал 1 ω1 |
104,67 |
|
открытой передачи uоп |
4 |
вал 2 ω2 |
26,17 |
|
КПД привода η |
0,88 |
вал 3 ω3 |
8,31 |
|
Двигатель |
|
Вращающие моменты на валах Т, Нм: |
||
Тип двигателя (марка) |
132M6/960 |
|||
|
|
|||
Мощность двигателя Pдв, кВт |
5,68 |
вал 1 Т 1 |
54,3 |
|
Частота вращения двигателя |
1000 |
вал 2 Т 2 |
151,72 |
|
nдв, об/мин |
вал 3 Т 3 |
547,71 |
||
|
||||
|
|
|
|
|
Частоты вращения валов n, об/мин |
Мощности на валах Р, кВт: |
|||
вал 1 n1 |
1000 |
вал 1 Р1 |
5,68 |
|
вал 2 n2 |
250 |
вал 2 Р2 |
5,24 |
|
вал 3 n3 |
79,37 |
вал 3 Р3 |
4,98 |
|
КП 13.03.02 04.09 ПЗ |
Лист |
|
|
|
9 |
Изм. Лист |
№ докум. |
Подпись Дата |