Техническое предложение.
Техническое предложение (ГОСТ 2.118-73) содержит технико-экономическое обоснование целесообразности разработки изделия и уточняет требования к изделию, полученные на основании технического задания и проработки вариантов возможных технических решений изделия с учетом его конструктивных и эксплуатационных особенностей.
Разработка чертежа кинематической схемы привода
Кинематическая схема привода
Графическая часть задачи выполнена на чертежной бумаге формата А4. Работа содержит: кинематическую схему привода стойки для поворота якорей; перечень элементов схемы; исходные данные для проектирования.
Определение срока службы приводного устройства.
ч.
Принимаем время простоя машины 15% ресурса, тогда
ч.
Рабочий ресурс принимаем ч.
Место установки |
Lr |
LC |
tC |
Lh, ч |
Характер нагрузки |
Режим работы |
Локомотивное депо |
6 |
2 |
8 |
Переменная с малыми колебаниями |
Реверсивный |
Кинематические расчеты привода. Выбор двигателя.
Выбор двигателя
рад/с
кВт
кВт
Тип двигателя |
Номинальная мощность, кВт |
Номинальная частота оборотов, об/мин |
4АМ71А2У3 |
0,75 |
2840 |
4АМ71В4У3 |
0,75 |
1390 |
4АМ80А6У3 |
0,75 |
915 |
4АМ90LА8У3 |
0,75 |
700 |
Разбивка передаточного отношения привода между открытой и закрытой передачей.
- Выбираем фиксированное значение фиксированной передачи uЗП = 6,3.
- Определяем передаточное отношение открытой передачи по формуле: .
-
Выбираем двигатель 4АМ80А6У3.
-
Номинальная мощность 0,75 кВт.
-
Частота вращения при номинальном режиме nном = 915
рад
Определение кинематических параметров
Параметр |
Вал |
Последовательное соединение элементов: ДВ – М – ЗП – ОП - ИО |
Частота вращения n, об/мин |
ДВ |
|
Быстроходный |
||
Тихоходный |
||
Исполнительный орган |
||
Угловая скорость ω, 1/с |
ДВ |
|
Быстроходный |
||
Тихоходный |
||
Исполнительный орган |
Определение силовых параметров привода
Параметр |
Вал |
Последовательное соединение элементов: ДВ – М – ЗП – ОП - ИО |
Мощность Р, кВт |
ДВ |
|
Быстроходный |
||
Тихоходный |
||
Исполнительный орган |
||
Вращающий момент Т, Нм |
ДВ |
|
Быстроходный |
||
Тихоходный |
||
Исполнительный орган |
Определение допустимых отклонений параметров.
Допустимое отклонение частоты вращения исполнительного органа.
об/мин
где δ- допустимое отклонение скорости исполнительного органа.
nио – частота вращения исполнительного органа.
Отклонение передаточного отношения механической передачи.
где nном - номинальная частота вращения, об/мин;
Δn - допустимое отклонение частоты вращения исполнительного органа, об/мин.
Эскизный проект
Выбор материала зубчатых колес
В условиях индивидуального и мелкосерийного производства для малонагруженных и средненагруженных передач, а также в открытых передачах с большими габаритами колес выбирают в качестве материала черные и цветные металлы. Для обеспечения чистового нарезания зубьев или винтовой поверхности у червяков после термообработки, высокой точности изготовления и хорошей прирабатываемости зацеплений выбирают материал шестерни и колеса с твердостью H≤350HB.
В целях увеличения технического уровня редуктора (снижения массы и габаритов передачи), уменьшения стоимости и унификации конструкции деталей и оснастки для их изготовления в качестве материала назначают марку металла с более высокими показателями по твердости с учетом следующих условий.
При H≤350HB должно обеспечиваться условие HBср1- HBср2 = 20…50, а также для сокращения затрат на термообработку деталей нестандартных редукторов рекомендуется способ упрочнения, который называется «улучшение». Улучшение – это комбинированная термообработка, состоящая из закалки (нагрев до 760°С и быстрое охлаждение), а также высокого отпуска (нагрев до550°С и охлаждения вместе с печью), предназначенного для снятия напряжений в материале после закалки.
Определение средней твердости поверхностей зацепления шестерни HBср1 и колеса HBср2 производится, как среднее арифметическое предельных значений твердости выбранного материала по формуле:
HBср=0,5 (HB1 + HB2)
HBср1=0,5 (192 + 228) = 210
HBср2=0,5 (163 + 192) = 177,5
Проверка по приведенному моменту на тихоходной ступени редуктора по формуле:
Т2 / uзп ≥ к
где к = 30
T2 - вращающий момент на валу зубчатого колеса, Нм;
uзп- передаточное число редуктора.
Т2 / uзп = 45,91 / 6,3 = 7,3 Нм;
Так как неравенство по приведенному моменту не выполняется, то твердость материала шестерни назначаем с учетом неравенства H≤350HB. Исходя из допустимых размеров заготовки и относительного значения стоимости, а также повышения показателей унификации шестерню и колесо изготавливают из стали Ст35. При этом проверяется условие:
HBср1- HBср2 = 20… 50
HBср1- HBср2 = (192 + 228)/2 – (235 + 262)/2 = 32,5