Проектирование силового привода механизма

Страницы работы

33 страницы (Word-файл)

Фрагмент текста работы

     МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕХАНИКО-МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА МАШИНОВЕДЕНИЯ И ДЕТАЛЕЙ МАШИН

                                                                                              «К ЗАЩИТЕ»

                                                                                                                                                                 (подпись преподавателя)

«___» _____________2012г

СИЛОВОЙ ПРИВОД

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

ДМ 92.00.00.00 П.З.

Разработал:

ст. гр. 3041/1    ………………………...………………………….  Михайловский П.А.

Проверил:

Преподаватель………………………..……………………………Егоров И.М.

Оценка             ……………………………………………………...

Комиссия         .……………………………………………………..

                          ……………………………………………………...

Санкт-Петербург

2012

Содержание

Введение                                                                                                                                         3

Техническое задание                                                                                                                     4

1.  Энерго-кинематический расчет                                                                                                          5

1.1. Кинематическая схема                                                                                                     5

1.2. КПД привода и выбор электродвигателя                                                                        5

1.3. Общее передаточное отношение и разбивка его по ступеням привода                      6

1.4. Частоты вращения валов, мощности и вращающие моменты                                     6

2.  Проектирование передач                                                                                                          8

2.1. Червячная передача                                                                                                                      8

2.1.1. Теоретические основы расчета червячной передачи                                           8

2.1.2 Результаты расчета на ЭВМ                                                                      9                                   

2.2. Зубчатая цилиндрическая передача                                                                                9

2.2.1. Основы методики расчета зубчатой цилиндрической передачи                                    9

2.2.2. Результаты расчета на ЭВМ                                                                                   9

      2.3. Ременная передача                                                                                                            10

      2.3.1. Основы методики расчета ременной передачи                                                    10

      2.3.2. Результаты расчета на ЭВМ                                                                                   11

3. Анализ вариантов расчета зубчатых передач                                                                         11

4. Предварительный расчет валов и выбор подшипников                                                         12

4.1. Силовая схема редуктора                                                                                                 12

4.2. Проектный расчет валов                                                                                                   12

5. Расчет опорных реакций                                                                                                           14

6. Проверочный расчет подшипников                                                                                         19

6.1. Выбор подшипников качения                                                                                          19

6.2. Исходные данные для расчета на ЭВМ                                                                          23

6.3. Результаты расчета на ЭВМ                                                                                            24

7. Проверочный расчет на прочность промежуточного вала редуктора                                 25

8. Проверочный расчет шпоночных соединений                                                                       28

9.Выбор и проверочный расчёт муфты                                                                                        29

      9.1. Оценка работоспособности зубчатого зацепления                                                        29

      9.2. Оценка работоспособности фланцевого соединения                                                    30

10. Тепловой расчёт редуктора                                                                                                     31

11. Выбор смазочных материалов для редуктора                                                                       31

Список литературы                                                                                                                        32

Приложение                                                                                                                                    33


Введение

Целью данного курсового проекта является проектирования силового привода механизма.

Проектирование привода включает в себя следующие этапы. Энерго-кинематический расчет и выбор трех вариантов разбиения передаточного отношения привода. По полученным результатам энерго-кинематического расчета проводятся проектировочный расчет ременной и зубчатых передач. Далее производится анализ вариантов расчетов и выбор лучшего варианта используемого в приводе редуктора.

По выбранной схеме проводится предварительный расчет валов, выбор подшипников, расчет опорных реакций.

По завершении проектировочных расчетов следует провести проверочные расчеты подшипников, проверочный расчет на прочность и расчет шпоночных соединений выходного вала редуктора, как наиболее нагруженного.

Далее проводится тепловой расчет и выбор смазочных материалов.

По результатам расчетов составляется конструкторская документация на силовой привод.


1. Энерго-кинематический расчет

1.1.  Кинематическая схема

Кинематическая схема привода представлена на рис. 1. Силовой привод включает в себя две передачи: ременная передача от двигателя и зубчатая в виде червячно-цилинрического редуктора.

Рис. 1

1.2. КПД привода и выбор электродвигателя

КПД привода равняется произведению частных КПД элементов привода. Для расчета общего КПД составим формулу:

hобщ = hрпhзпhчп hп = 0,96*0,98*0,97*0,99*0,99*0,993 = 0,877.  (1.1)

где hзп – КПД зубчатой передачи; hчп – КПД червячной передачи; hп – КПД подшипников; hрм – КПД ременной передачи.


Мощность на выходном валу привода определяется по формуле:

где  – угловая скорость третьего вала.              

Расчетную мощность электродвигателя определяют по формуле:


Выбираем асинхронный закрытый обдуваемый электродвигатель типа 4А71А4 с мощностью Рном = 0,55кВт и частотой вращения вала nДном = 1390 об/мин.

1.3. Общее передаточное отношение и разбивка его по ступеням привода

Разбивка передаточного отношения по ступеням производится в соответствии с формулой:

iобщ=i12·i23·i34.

Передаточные отношения для каждой ступени выбираем согласно рекомендуемым значениям.

Для выбора наиболее оптимальной конструкции привода рассмотрим три варианта разбивки передаточного отношения по ступеням (таблица 1.3)

Таблица 1.3: Варианты разбивки передаточного

отношения по ступеням.

i12

i23

i34

iобщ

1

1,5

23,5

3,0

105,7

2

1,7

20

3,2

108,8

3

1,6

18

3,7

106,5

1.4. Частоты вращения валов, мощности и вращающие моменты

      (пример для 1-го варианта разбивки)


Мощность на червячном валу


Частота вращения червячного вала


Момент на червячном валу

Мощность, частота вращения и момент на быстроходном валу зубчатой передачи


Сведем результаты энерго-кинематического расчета в таблицу по вариантам

ТАБЛИЦА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭНЕРГО-КИНЕМАТИЧЕСКОГО РАСЧЕТА

ui

ni

(об/мин)

Тi

(Нм)

Ni

(кВт)

 

Э-дв

 1,6

1,6

1,6

1359

3,71

0,55

 

1

849

849

849

5,88

5,88

5,88

0,523

 31

37

46

2

27,4

22,9

18,5

182

218

270

0,502

 30

2,5

2,0

3

9,16

503

0,482

 

2. Проектирование передач

2.1. Червячная передача

2.1.1. Теоретические основы расчета червячной передачи

Зубья червячных колес рассчитываются на контактную выносливость и на выносливость при изгибе.

Расчет на контактную выносливость ведется как проектировочный, определяя требуемое межосевое расстояние:

aw = (z2 / q + 1)*((0,463 / (z2 / q * [σH]))2 * Tp2 *Eпр)1/3.  (2.1)

где z2 – число зубьев червячного колеса; q – коэффициент диаметра червяка; [σH] – допускаемое контактное напряжение; Tp2 – расчетный момент на валу червячного колеса; Eпр – приведенный модуль упругости.

Расчетный момент на валу червячного колеса определяется по формуле:

Похожие материалы

Информация о работе