Разработка индивидуального привода (мощность выходного вала привода - 1800 Вт)

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Могилевский государственный технический университет

Кафедра «ОПМ»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по курсу «Прикладная механика» на тему:

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРИВОД

ИП-024-00.00.000.

Разработал студент гр. ЭПЗ-01

Проверил:

Могилев, 2002

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Могилевский государственный технический университет

Кафедра «ОПМ»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по курсу «Прикладная механика» на тему:

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРИВОД

ИП-024-00.00.000.ПЗ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Разработал студент гр. ЭПЗ-01

Проверил:

Могилев, 2002

Содержание

Введение………………………………………………………………

1.  Кинематический расчет привода, выбор электродвигателя………

2.  Расчет на прочность элементов проектируемого редуктора……...

2.1.  Расчет передач и валов……………………………………………

2.2.  Подбор подшипников…………………………………………….

2.3.  Расчет шпонки…………………………………………………….

3.  Смазка редуктора…………………………………………………….

4.   Техника безопасности при работе привода, редуктора……………

Заключение……………………………………………………………

Список использованных источников………………………………..

Приложение……………………………………………………………

Введение

Проект – это комплекс технических документов, относящихся к изделию, предназначенному для изготовления или модернизации, и содержащий чертежи, расчеты, описание с принципиальными обоснованиями, макеты и т.д. В процессе инженер решает целый ряд сложных и разнообразных задач.

Курсовой проект по индивидуальному приводу является первой конструкторской работой студента и поэтому его значение особенно существенно. Изучение основ проектирования начинают с проектирования простейших элементов машин общего назначения. Знания и опыт, приобретенные студентом при проектировании элементов машин, является базой для его дальнейшей конструкторской работы в качестве конструктора, а также для выполнения курсовых работ и проектов по специальным дисциплинам и дипломного проекта.

В данном курсовом проекте разработан следующий индивидуальный привод ( по схеме 19, вар. 6) со следующими характеристиками:

Р_вых=1800Вт; ω_вых=2,8 рад/с и общим передаточным числом U=112, КПД, равным 68%, и моментом на выходном валу N=596,43 Н ^. м.

1 Кинематический расчет привода. Выбор электродвигателя.

Принимаем КПД:

η₁= 0,99 – пара подшипников качения;

η₂= 0,95 – открытая цепная передача;

η₃= 0,94 – открытая пара прямозубых цилиндрических колес;

η₄= 0,96 – закрытая пара прямозубых конических колес;

η₅= 0,98 – упругая втулочно-пальцевая муфта.

Общий КПД привода: η_общ= η∙ η₂ ∙ η∙ η₄ ∙ η=0,99⁶ ∙ 0,95 ∙ 0,94³ ∙ 0,96 ∙

∙ 0,98² = 0,68 или КПД привода составляет 68%.

Требуется мощность электродвигателя:

N_двиг.=кВт.

По табл. 2.4   4.1 [1] принимаем двигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором типа 4А90L2УЗ с номинальной мощностью N_дв=3 кВт и частотой вращения 3000 мин ^-1.

Общее передаточное число привода:

U_общ=;     ω_дв=314 рад/с, ω_рад/с=π∙n_мин^-1)/30.

Подставим в уравнение исходные данные и найдем Z₈:

;     Z₈=57.

Уточним  Z₈. Выберем Z₈=52, тогда передаточное число редуктора

U_7-8=

Определим мощности на валах:

N_I=N_дв ∙ η₁ ∙ η₅ =2,629 ∙0,99 ∙ 0,98 = 2,551 кВт  

N_II=N_I ∙ η₁ ∙ η₃ =2,551 ∙0,99 ∙ 0,94 = 2,374 кВт

N_III=N_II ∙ η₁ ∙ η₃ =2,374 ∙0,99 ∙ 0,94 = 2,209 кВт  

N_IV=N_III ∙ η₁ ∙ η₃ =2,209 ∙0,99 ∙ 0,94 = 2,056 кВт  

N_V=N_IV ∙ η₁ ∙ η₂ =2,056 ∙0,99 ∙ 0,95 = 1,933 кВт

N_VI=N_V ∙ η₁ ∙ η₄  =1,933 ∙0,99 ∙ 0,96 = 1,837 кВт

Частоты вращения валов:

n_I =3000 мин ^-1  

n_II = n_I/U₂₁= мин ^-1

ω_I = 314,16 рад/с

ω_II = 157,08 рад/с

n_III= n_II/U₄₃ =   мин ^-1

ω_III = 62,83 рад/с

n_IV= n_III/U₅₆ =   мин ^-1

ω_IV = 20,94 рад/с

n_V = n_IV/U₄ =   мин ^-1

ω_V = 6,16 рад/с

n_VI= n_V/U₇₈ =   мин ^-1

ω_VI = 3,08 рад/с

Определяем передаваемые крутящие моменты: Т =N/ω;

Т_I =Н∙м

Т_II =Н∙м

Т_III =Н∙м

Т_IV =Н∙м

Т_V =Н∙м

Т_VI =Н∙м.

2 Расчет на прочность элементов проектируемого редуктора

2.1 Расчет передач и валов

Принимаем материал зубчатых колес сталь 40ХН. Термообработка-улучшение. По табл. 6.14. 2.1.[1] принимаем механические характеристики НВ 230…300. σ _в=850 МПа; σ _т=600 МПа (сердцевина).

Эквивалентное число циклов перемены напряжений:

N_HE=60∙n_V(0,4Lh+0,2³∙0,1∙Lh+0,7³∙0,4∙Lh+0,1³∙0,1∙Lh)=60∙58,82∙10000(0,4+ +0,2³∙0,1+0,7³∙0,4+0,1³∙0,1) = 1,9 ∙ 10⁷ циклов

N_FE=60∙n_V(0,4Lh+0,2⁶∙0,1∙Lh+0,7⁶∙0,4∙Lh+0,1⁶∙0,1∙Lh)=60∙58,82∙10000(0,4+ +0,2⁶∙0,1+0,7⁶∙0,4+0,1⁶∙0,1) = 1,58 ∙ 10⁷ циклов.

Допускаемые напряжения. Контактные. По табл. 6.15 ч.1[1] примем предел контактной выносливости σ _Нlimb =2НВ+90. При среднем значении твердости после улучшения НВ 265 получим: