БАЛАКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ ТЕХНОЛОГИИ И УПРАВЛЕНИЯ

ФАКУЛЬТЕТ ОЧНО-ЗАОЧНЫЙ

КАФЕДРА УПРАВЛЕНИЯ И ИНФОРМАТИКА В ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Курсовой проект

по предмету: «Анализ и синтез передаточных элементов

в технических системах»

по теме: «Проектирование привода технической системы»

Выполнил: ст.гр. УИТ-51в

Принял: преподаватель

Козлова С.Н.___________

«_____»___________2005г.

Балаково 2005

СОДЕРЖАНИЕ

Задание………………………………………………………………………..2

I Кинематический расчет электромеханического привода и выбор

электродвигателя по ГОСТ………………………………………….……. 3

II Выбор муфты по ГОСТ и расчет на прочность …………………………6

III Расчет закрытой червячной передачи…………………………………...8

IV Расчет открытой цепной передачи……………………………………..14

Список литературы………………………………………………………… 18

ЗАДАНИЕ

Спроектировать и рассчитать привод технической системы. Подобрать электродвигатель по ГОСТ. Подобрать муфту по ГОСТ и проверить на прочность. Рассчитать передаточные механизмы привода.

Задание №3, вариант №4

Спроектировать привод к конвейеру.

Втулочная муфта с призматической шпонкой.

Р₁ = 13 кВт - мощность ведущего вала привода;

ω₁ = 152,8 рад/с угловая скорость вращения ведущего вала привода;

Р₂ = 10,4 кВт- мощность промежуточного вала привода;

ω₂ = 12,2 рад/с- угловая скорость вращения промежуточного вала;

Р₃ = 9 кВт - мощность на ведомой звездочке цепной передачи;

ω₃ = 1,2π рад/с - угловая скорость вращения ведомой звездочки.

Iкинематический расчет электромеханического привода и выбор электродвигателя по гост

1. Определяем требуемую мощность электродвигателя

,

где - общий КПД двигателя

КПД закрытой червячной передачи при z₂=2 η₁ = 0,8

КПД открытой цепной передачи η₁ = 0,91 [1, табл.3]

кВт

2. По требуемой мощности подбираем электродвигатель по ГОСТ

Должно выполнятся условие Р_дв  Р_тр

Выбрали электродвигатель типа: АО2 – 61 – 4

Мощность на валу двигателя Р_дв = 13 кВт

Частота вращения вала двигателя n_дв = 1460 об/мин

Диаметр вала двигателя d_дв = 42 мм [1, табл.4,6]

3. Определяем мощность на каждом валу привода

Для ведущего вала привода

Р₁ = Р_дв = 13 кВт

Для промежуточного вала привода

кВт

Для ведомого вала привода

кВт

4. Определение передаточных чисел привода

Общее передаточное число

,

где ω₁ – угловая скорость вращения ведущего вала привода

рад/с

Разбиваем общее передаточное число по ступеням привода

,

где

- передаточное число закрытой червячной передачи

- передаточное число открытой цепной передачи [3, табл.12.4]

5. Определяем число оборотов и угловые скорости каждого вала привода

Для ведущего вала привода

ω₁ =152,8 рад/с

n₁ = n_дв =1460 об/мин

Для промежуточного вала привода

ω₂ = ω₁/U₁ = 152,8/12,5 = 12,2 рад/с

n₂ = n₁/U₁ = 1460/12,5 = 117 об/мин

Для ведомого вала привода

ω₃ = ω₂/U₂ = 12,2/3,24 = 3,77 рад/с

n₃ = n₂/U₂ = 117/3,24 = 36 об/мин

6. Определяем крутящие моменты на каждом валу привода

Для ведущего вала привода

Для промежуточного вала привода

Для ведомого вала привода

Iiвыбор муфты по гост и расчет на прочность

Втулочная муфта соединяется призматической шпонкой.

Диаметр вала двигателя равен: d_дв = 42 мм

Расчетный крутящий момент:

,

где К_р – коэффициент режима работы.

К_р = 1,35 [3, табл.17.1]

Параметры муфты:

Диаметр муфты d_м =60 мм;

Длина муфты L = 120 мм; [3, табл.17.2]

Шпонка призматическая

Параметры шпонки:

Ширина шпонки b = 12 мм;

Высота шпонки h = 8 мм;

Длина шпонки l = 40 мм;

Глубина паза вала t₁ = 5 мм;

Глубина паза ступицы t₂ = 3,3 мм [3, табл.4.1]

1. Расчет муфты на кручение

d_дв = 42 мм, d_м = 60 мм, Т_р = 115 Н∙м;

Напряжение кручения:

τ_кр = Т_р / W_р ≤ [τ_кр] = 25 МПа;

Осевой момент сопротивления:

;

α = d_дв / d_м ;

α = 42 / 60 = 0,7;

;

τ_кр = 115∙10³ / 32212,16 = 3,57 МПа

3,57 МПа ≤ [τ_кр] = 25 МПа, что удовлетворяет условию.

Расчет шпоночного соединения.

Расчет шпонки на смятие:

Напряжение смятия = 60 ÷ 100 МПа;

Сила смятия

Площадь смятия ,

где ;

мм

мм²

МПа

Условие прочности выполняется.