курсовой проект / курсовой начало / аис

I Расчет привода

1. Расчет требуемой мощности электродвигателя

,

где :

- клиноременная передача, равна 0,94…0,96, принимаем =0,95;

- коническая закрытая передача, равна 0,95…0,98, примаем =0,965.

.

По требуемой мощности выбираем электродвигатель по ГОСТ, причем Р_дв≥Р_тр [1,т4].

Из таблицы выписываем справочные данные двигателя:

тип – АО2 – 61 – 6

Р_дв=10кВт -мощность двигателя

n_дв=970об/мин. – число оборотов.

Выбираем диаметр вала двигателя: d_дв=42мм [1,т6].

2. Расчет мощности на каждом валу привода

Р₁=Р_дв=10кВт – мощность на ведущем валу двигателя;

Р₂=Р₁η_плр=10кВт^,0,95=9,5кВт – мощность на ведущем валу плоскоременной передачи;

Р₃=Р₂η_кз=9,5^.0,965=9,25кВт – мощность на ведомом валу конической закрытой передачи.

3. Расчет передаточных чисел привода

Передаточное число показывает во сколько раз снижается угловая скорость и частота вращения выходной величины по сравнению с входной.

Общее передаточное отношение:

,

где - угловая скорость ведущего вала привода;

n₁=n_дв=970 об/мин – число оборотов ведущего вала привода.

.

Разбиваем передаточное число по ступеням привода:

U_общ=U₁U₂,

где U₁ – передаточное число плоскоременной передачи;

U₂ – передаточное число конической закрытой передачи, равное 4.

Из выражения для U_общ находим U₁:

.

Чтобы соответствовать рекомендуемым значениям: Р_рек=2…4 [1,т7].

4. Расчет угловых скоростей и числа оборотов каждого вала

w₁=101.6 (1/c) – угловая скорость ведущего вала привода;

- угловая скорость на ведущем валу плоскоременной передачи;

- угловая скорость на ведомом валу конической закрытой передачи;

- число оборотов ведущего вала привода;

- число оборотов на ведущем валу плоскоременной передачи;

- число оборотов на ведомом валу конической закрытой передачи.

5. Расчет крутящего момента на каждом валу привода

- крутящий момент ведущего вала привода;

- крутящий момент на ведущем валу плоскоременной передачи;

- крутящий момент на ведомом валу конической закрытой передачи.

II Расчет муфты с валом

Муфта подбирается по ГОСТ по диаметру вала двигателя: d_дв=42мм. Расчетный крутящий момент:

Т_р=Т₁К_р, Нм,

где К_р – коэффициент режима работы, равный К_р=1,5 [2,т17.1]

Т_р=1,5^.98=147 (Нм).

Необходимо выполнить условие, что Т_р≤[Т_р].

Выбираем из таблиц:

[Т_р]=280Нм – допустимый расчетный крутящий момент

D=60мм- диаметр муфты

L=120мм – длина муфты. [2,т17.2]

147Нм<280Нм. Условие выполняется.

Размеры шпонки: b×h×d: 10×13×32 (мм),

где b – ширина шпонки, h – высота шпонки, d –диаметр муфты;

Глубина паза вала: t₁=10(мм);

Глубина паза втулки: t₂=3.3(мм);

Расчетная длина: l =31.4(мм). [2, т4.2]

1. Расчет втулки на кручение:

,

где W_ρ – полярный момент сопротивления:

где .

. Условие выполняется.

- Расчет шпонки на смятие

,

где ,

- рабочая длина;

;

Следовательно:

.

- Расчет шпонки на срез

,

где ;

А_ср=b^.l=10^.31.4=314мм².

.

Вывод: условия прочности выполняются.

2. Расчет быстроходной ступени редуктора

Исходные данные:

P₂=9.5 кВт

Р₃=9,2 кВт

w₂=50.4 1/c

w₃=12.6 1/c

T₂=188 Нм

Т₃=730 Нм

n₂=481 об/мин

n₃=120 об/мин

U_K=4 B.

Назначаем материал зубчатых колес:

• для шестерни: сталь 45 улучшенная, твердостью 230 НВ, для которой допускаемое контактное напряжение [σ_К]₂=431Мпа; допускаемое напряжение при изгибе [σ_И]₁=303Мпа. [2, с185]

• для колеса – сталь 45 нормализованная, твердостью 210НВ для которой [σ_К]₂=[σ_И]₁=400Мпа. [2, с187]

1. Внешний делительный диаметр большого (ведомого) конического колеса:

,

где Т₃=730*10­­­­­­­­³ Нмм

[σ_к]=400 Мпа

- коэффициент распределения нагрузки по длине зуба, применяем в зависимости от коэффициента ψ_bd, который вычисляется по формуле:

,

где ψ_ab=0,4 [1, с30]

.

Значит принимаем равным 1,3. [2, т9.11]

2. Назначим число зубьев шестерни z₂=36 (рекомендуемое 17…36).

3. Число зубьев колеса:

z₃=z₂U_K

z₃=36^. 4=144

4. Внешний окружной модуль зацепления колес:

Принимаем по ГОСТ m =2.25 мм. [1, с30]

5. Уточняем значение внешнего делительного диаметра колеса и округляем по ГОСТ:

принимаем по ГОСТ =355 мм. [2, т9.4]

6. Основные геометрические параметры конической зубчатой передачи:

• конусное расстояние:

• длина зуба (ширина зубчатого венца) шестерни и колеса:

b=0.3R, мм

b=0,3*166,99=50 мм.

По ГОСТ принимаем b=52мм, в зависимости от передаточного числа U_K. [2, т9,5]

• внешний делительный диаметр шестерни:

• углы при вершинах начальных конусов δ:

для шестерни угол δ₂ находим из условия:

ctg(δ₂)=U_K