Расчет привода при выбранном электродвигателе марки АИР100L4 с мощностью 4 кВт

Содержание

Задание на курсовой проект                                                    стр. 3

Введение                                                                                             стр. 4

1. Кинематический расчет привода                                                   стр. 5

1.1. Подбор электродвигателя                                                 стр. 5

1.2. Расчет передаточных отношений                                     стр. 6

2. Расчет червячной передачи                                                           стр. 9

2.1. Подбор материалов и термообработки                            стр. 9

2.2. Расчет по допускаемым напряжениям                             стр. 9

2.3. Тепловой расчет                                                                стр. 13

3. Расчет цилиндрической передачи                                                 стр. 14

4. Расчет ременной передачи                                                             стр. 16

5. Расчет валов редуктора                                                                 стр. 19

6. Проверочный расчет подшипников и валов                                 стр. 21

7. Проверочный расчет шпонок                                                        стр. 26

8. Проверочный расчет фланцевых винтов                                      стр. 27

9. Проектирование корпуса редуктора                                             стр. 28

10. Конструирование стаканов                                                          стр. 30

11. Конструирование крышек подшипников                                    стр. 31

12. Подбор муфты                                                                             стр. 32

13. Выбор марки масла                                                                      стр. 33

14. Проектирование рамы                                                                 стр. 34

15. Проектирование устройства натяжения                                      стр. 35

16. Список использованной литературы                                           стр. 37

 Введение

Для согласования исполнительных устройств и двигателей часто используются редуктора - устройства, позволяющие понижать частоту вращения от входного вала к выходному. При этом одновременно происходит повышение крутящего момента и падение мощности из-за потерь на трение в подшипниках и зацеплениях зубчатых колес. Редуктора бывают одно-, двух- и многоступенчатые. Число ступеней редуктора зависит от передаточного числа. При передаточном числе до 5-8 используют одноступенчатые редуктора, при передаточном числе до 20-35 используют двухступенчатые редуктора. Ступень редуктора, соединенную с валом двигателя, называют быстроходной, а соединенную с исполнительным устройством - тихоходной.

1. Кинематический расчет привода

1.1. Подбор электродвигателя

Двигатель подбирается по мощности и числу оборотов. Мощность электродвигателя определяется по формуле:

 кВт где     P_дн – номинальная мощность двигателя, кВт;

P_вых – мощность требуемая на выходном валу, кВт;

η_Σ – суммарный КПД привода.

Суммарный КПД привода вычисляется по формуле:

, где     η₁ – КПД первой, ременной передачи;

η₂ – КПД второй, зубчатой цилиндрической передачи;

η₃ – КПД третей, червячной передачи.

η₁ = 0,96, η₂ = 0,97, η₃ = 0,75.

,

.

По таблице 4.1 методички 2082 «Детали машин, основы проектирования и конструирования» выбираем двигатели с мощностью 4 кВт. Составим и запишем их в таблицу 1.

Таблица 1 - Двигатели серии АИР с P_дн = 4 кВт.

Марка	nс, об/мин	S, %	Тп/Тн	m, кг	nдн, об/мин
АИР100S2	3000	5	2	23	2850
АИР100L4	1500	6	2	29	1410
АИР112MB6	1000	5	2	48	950
АИР132S8	750	4,5	1,8	56,5	716

, об/мин где     n_дн – номинальное число оборотов вала двигателя, об/мин;

n_с – синхронная частота вращения, об/мин;

S – величина скольжения, %.

, об/мин;

, об/мин;

, об/мин;

, об/мин;

1.2. Расчет передаточных отношений

Определим суммарное передаточное число привода по формуле:

, где     n_вых – требуемое число оборотов выходного вала, об/мин.

U_1,2,3 – передаточное число ременной, цилиндрической и червячной передачи соответственно;

U_ред – передаточное число редуктора;

U_г.с. – передаточное число ременной передачи;

, об/мин где     ω_вых – угловая скорость выходного вала, рад/с

об/мин.

,                   ,

,            .

Разобьем передаточное число привода на U_ред и U_г.с., принимая U_г.с.=2, получим:

,                ,

,                  .

Разобьем передаточное число редуктора U_ред  на U_т и U_б, принимая U_б=2,5 получим:

,                  ,

,          .

Округлим полученные значения до стандартных величин:

, , , .

В дальнейших расчетах используем двигатель с n_с = 1500 об/мин.

Найдем уточненное значение U_г.с.:

Определим погрешность передаточного отношения по формуле:

Рассчитаем каждую передачу в отдельности по следующим формулам и занесем полученные результаты в таблицу 2.