Энергетический и кинематический расчет привода (стр. 1 из 4)
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА
1.1.Выбор электродвигателя
1.2.Кинематический расчет привода
2. РАСЧЕТ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ
3. РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ
3.1.Выбор материалов, термообработки и допускаемых напряжений
3.2.Проектный расчет зубчатой передачи
3.3.Проверочный расчет зубчатых передач
4.КОНСТРУИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРА
4.1.Конструирование валов
4.1.1. Ведущий вал
4.1.2. Ведомый вал
4.1.Конструирование зубчатого колеса
4.2.Расчет шпонок
4.2.1. Шпонка ведущего вала
4.2.2. Шпонка ведомого вала
4.3. Конструирование зубчатых колёс
4.4 Компоновка цилиндрического редуктора
5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ВВЕДЕНИЕ
Целью данного курсовой работы является проектирование механического привода для закрепления теоретических знаний, полученных при изучении курса «Детали машин», а так же получение практического опыта в проведении расчетно-конструкционной работы.
Общий объем курсового проекта составляют расчетно-пояснительная записка, оформление которой должно соответствовать требованиям ЕСКД, предъявляемым к текстовым документам, и графическая часть. В графической части необходимо будет выполнить чертеж редуктора на формате А1 с соответствующими спецификациями, деталировочные чертежи деталей редуктора и компоновочный чертеж механического привода на формате А2.
В качестве задания, используется кинематическая схема ленточного транспортера, состоящего одноступенчатого цилиндрического редуктора, клиноременной передачи и, соответственно, соединительной муфты. В качестве источника энергии используется асинхронный электродвигатель.
В техническом задании на проектирование указаны: вариант схемы привода; срок службы привода; циклограмма режима нагружения с указанием значений ki и li -относительных величин нагрузок и продолжительности их действия; крутящий момент на барабане конвейера Тб, Нм; частота вращения барабана nБ , об/МиН; и число полюсов электродвигателя.
Сведения, необходимые для курсового проектирования, в том числе и справочные данные, по возможности приведены в методической литературе.
1. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА
1.1. Выбор электродвигателя
По исходным данным берем следующие значения: nБ = 125 [об/Мин] – частота вращения барабана;
Тб = 140 [Нм] - крутящий момент на барабане конвейера;
| (1.1) |
Значение мощности двигателя можно определить из следующего выражения:
 |
Подставив в эту формулу исходные данные, получим:
= 140* 125/9550 = 1,83[кВт] 
Требуемая мощность электродвигателя:h=h 
hрh 
;(1.3)
h - КПД зубчатой передачи;
hр- КПД ременной передачи;
h
- КПД поршневой пары.Эти значения берутся из таблицы 1.1.
Ориентировочные значения величин КПД и передаточных чисел различных элементов привода
Таблица 1.1
| Вид передачи | Передаточное число | КПД |
| Зубчатая цилиндрическая в закрытом корпусе | 2ч6,3 max 8 | 0,96ч0,98 |
| Зубчатая коническая в закрытом корпусе | 2ч4 max 6,3 | 0,95ч0,97 |
| Ременная | 2ч4 | 0,94ч0,96 |
| Цепная | 2ч5 max 7 | 0,92ч0,95 |
| Подшипники качения (пара) | --- | 0,99ч0,995 |
Выбрав из таблицы следующие значения: h = 0,95; hр = 0,98; h
= 0,99, приступаем к вычислению суммарного КПД и мощности двигателя:h = 0,95·0,98 ·0,99 =0,92;
Рэ =1,83/ 0,92 = 1,99 [кВт]
По таблице 1.2 выбираем асинхронный электродвигатель, с учетом того, что номинальная мощность Рэ' ≥ 0,95 РЭ.
Таблица 1.2 Технические данные асинхронных двигателей 4А….УЗ
| Тип двигателя | Диаметр Вала d  , мм | Число полюсов/синхронная частота вращения, мин  | |||||||
| 2/3000 | 4/1500 | 6/1000 | 8/750 | ||||||
| Рн, кВт | S,% | Рн, кВт | S,% | Рн, кВт | S,% | Рн, кВт | s,% | ||
| 71В... | 19 | 1,1 | 6,3 | 0,75 | 7,5 | 0,55 | 9,0 | 0,25 | 10,0 |
| 80А... | 22 | 1,5 | 4,2 | 1,10 | 5,4 | 0,75 | 8,4 | 0,37 | 9,0 |
| 80В... | 22 | 2,2 | 4,3 | 1,50 | 5,8 | 1,10 | 8,0 | 0,55 | 9,0 |
| 90L... | 24 | 3,0 | 4,3 | 2,20 | 5,1 | 1,50 | 6,4 | 1,10 | 7,0 |
| 100S... | 28 | 4,0 | 3,3 | 3,00 | 4,4 | --- | --- | --- | --- |
| 100L... | 28 | 5,5 | 3,4 | 4,00 | 4,7 | 2,20 | 5,1 | 1,50 | 7,0 |
| 112М... | 32 | 7,5 | 2,5 | 5,50 | 3,7 | 4,00 | 5,1 | 3,00 | 5,8 |
| 132S... | 38 | --- | --- | 7,50 | 3,0 | 5,50 | 3,3 | 4,00 | 4,1 |
| 132М... | 38 | 11,0 | 2,3 | 11,00 | 2,8 | 7,50 | 3,2 | 5,50 | 4,1 |
| 160S... | 42(48) | 15,0 | 2,1 | 15,00 | 2,3 | 11,00 | 2,7 | 7,50 | 2,5 |
| 160М... | 42(48) | 18,5 | 2,1 | 18,50 | 2,2 | 15,00 | 2,6 | 11,00 | 2,5 |
| 180S... | 48(55) | 22,0 | 2,0 | 22,00 | 2,0 | --- | --- | --- | --- |
| 180М... | 48(55) | 30,0 | 1,9 | 30,00 | 1,9 | 18,50 | 2,7 | 11,00 | 2,5 |
По данным таблицы 1.2, исходя из номинальной мощности, Р'э ≥1,89[кВт] подбираем двигатель, удовлетворяющий начальному условию (должен быть с четырьмя полюсами). Итак, выбранный нами двигатель: 4А90LУ3
Значения символов в условных обозначениях: цифра 4 указывает порядковый номер серии, буква А - род двигателя - асинхронный. Следующие за буквой А числа соответствуют высоте оси вращения, мм; буква L относится к установочным размерам по длине станины. Цифры 2, 4, 6 и 8 означают число полюсов. Последние два знака УЗ показывают, что двигатель предназначен для эксплуатации в зоне умеренного климата. S, % - величина скольжения. Скольжение составляет для данного двигателя S=5,1% .
1.2. Кинематический расчет привода
Определяем амплитудную частоту вращения электродвигателя:
пд = 1500 – 0,01·1500 = 1485 
Затем определяем общее передаточное число привода:
(1.5)и = 1485/125 = 11,9
Далее, учитывая что и = 
ир , где из - передаточное число зубчатой передачи, а ир -передаточное число ременной передачи; по данным таблицы 1.1 определяем оптимальные значения передаточных чисел зубчатой и ременной передачи. Выбираем из= 4, тогда: иp =и/из = 2,8 Следующим шагом будет определение частоты вращения валов зубчатого редуктора.
(1.6)
п, = 1485 /2,8 = 530,36 
(1.7)
п2 =530,36/4 = 124,59 
пБ
Результат был вычислен без погрешности, что говорит о верности проведения расчета.
Теперь определяем крутящие моменты.
Ведомый вал: Т2=ТБ=140[Нм]
ведущий вал:
(1.8)Крутящий момент на валу электродвигателя:
 |
2. РАСЧЕТ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ
Определяем максимальный расчетный крутящий момент на ведущем валу:
; (2.1)