Проектирование одноступенчатого цилиндрического редуктора (стр. 1 из 8)
Ишимбайский нефтяной колледж
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОДНОСТУПЕНЧАТОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО РЕДУКТОРА
Курсовой проект
150411 ОП2-04 ПЗ
Выполнил:
А.Ю. Егоров
Проверил:
Р.Ш. Ахтямов
2007
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1.1 Кинематическая схема привода
1.2 Кинематический расчет привода
1.3 Выбор материалов зубчатых передач и определение допускаемых напряжений
1.4 Расчет зубчатой передачи редуктора
1.5 Нагрузки валов редуктора
1.6 Проектный расчет валов. Эскизная компоновка редуктора
1.7 Расчетная схема валов редуктора
1.8 Проверочный расчет подшипников
1.9 Конструктивная компоновка привода
1.10.Проверочные расчеты
1.11. Технический уровень редуктора
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
ВВЕДЕНИЕ
Развитие и повышение эффективности машиностроения возможно при существенном росте уровня автоматизации производственного процесса. В последние годы широкое распространение получили работы по созданию новых высокоэффективных автоматизированных механосборочных производств и реконструкции действующих производств на базе использования современного оборудования и средств управления всеми этапами производства. В машиностроении внедряется производственное оборудование, оснащённое системами числового программного управления и микропроцессорной техникой, на его базе создаются автоматизированные участки и цехи, управляемые от ЭВМ.
Проектируемые и реализуемые производственные процессы должны обеспечивать решение следующих задач: выпуск продукции необходимого качества, без которого затраченные на неё труд и материальные ресурсы будут израсходованы бесполезно; выпуск требуемого количества изделий в заданный срок при минимальных затратах живого труда и вложенных капитальных затратах.
Проектированием и реконструкцией машиностроительного производства занимается ряд проектных институтов ГИПРО и ОРГ по отраслям машиностроения, которые на основе изучения специфики отрасли используют при проектировании последние достижения науки и техники, внедряют новые безотходные и ресурсосберегающие технологии, широко применяют типовые проекты, унифицированные конструкции, системы автоматизированного проектирования (САПР), а также поддерживают тесную связь с научно-исследовательскими, проектно-конструкторскими, строительными организациями и машиностроительными предприятиями в целях быстрейшего внедрения в проекты результатов их работ. Эти проектные институты принимают участие в разработке заданий на проектирование, выборе площадки для строительства или обследовании действующего производства при реконструкции и техническом перевооружении, определении объёмов, этапов и стоимости проектных и изыскательных работ. Они выдают заказчику технические требования на разработку специального производственного оборудования, определяют объёмы строительно-монтажных работ, состав и число оборудования, комплектующих изделий и материалов, обеспечивают патентную чистоту проектных решений, строительные организации технической документации в сроки, установленные договором, участвуют в приёмке в эксплуатацию объектов строительства и освоении проектных мощностей, организуют авторский, а в необходимом случае и технический надзор за строительством.
Основой производственного процесса является подробно разработанная технологическая часть, что свидетельствует о приоритетной роли технолога в процессе изготовления изделий машиностроения. Активное участие технолог должен принимать не только в процессе изготовления изделий, но и в работе таких вспомогательных систем, как системы инструментообеспечения, контроля качества изделий, складской, охраны труда обслуживающего персонала, транспортной, технического обслуживания и управления, а также подготовки производства.
Очевидно, что круг задач эффективной эксплуатации производственных систем весьма широк, эти задачи сложны и многообразны, особенно если учесть масштабы современного производства и уровень техники, и решение их требует от технолога широкого кругозора и глубоких знаний различных дисциплин.
Совершенствование машиностроительного производства происходит в результате обобщения опыта использования новейших средств производства и комплексной автоматизации производственных процессов на базе применения промышленных роботов, автоматических транспортных средств, контрольно-измерительных машин и т.п. В дальнейшем это позволит создавать интегрированные производства, обеспечивающие автоматизацию основных и вспомогательных процессов, и при минимальном участии человека в производственном процессе выпускать изделия требуемого качества и в необходимом объёме.
В настоящее время идёт интенсивное расширение номенклатуры производимых изделий и увеличение общего их количества. Наряду с этим возрастают требования к качеству изделий. Это ведёт за собой необходимость повышения точности технологического оборудования, его мощности, быстродействия, степени автоматизации и экологической чистоты всей производственной системы.
Существенным является и то, что рост стоимости производственного оборудования опережает повышение уровня его точности и производительности. Естественно, что в таких условиях без достаточно высокой надёжности работы всей производственной системы нельзя рассчитывать на эффективное её функционирование. Широкая номенклатура выпускаемых изделий требует высокой гибкости производственной системы, т.е. быстрой перенастройки производственного процесса. Из этого следует, что принимаемые технико-организационные решения должны приниматься оперативно. В этих условиях неоптимальные решения значительно снижают потенциальную возможность используемой производственной системы. И чем сложнее эта система, тем потери будут больше. Решение указанных проблем видится в углублении познаний о закономерностях в производственных процессах и производстве в целом.
1.1 КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРИВОДА
Цель: 1. Изучить и вычертить схему привода.
2. Проанализировать назначение и конструкцию элементов приводного устройства.
3. Определить ресурс приводного устройства.
1.1.1 Чертёж кинематической схемы
1-двигатель. 2-муфта упругая втулочно-пальцевая. 3-шестерня. 4-вал быстроходный, 5-вал тихоходный. 6-колесо зубчатое
Рисунок 1.1.1 – Кинематическая схема привода
1.1.2 Условия эксплуатации приводного устройства
Привод предназначен для получения вращающего момента на ведомом валу за счёт уменьшения его угловой скорости.
Условия работы: мощность на тихоходном валуне РТ = 2,8 кВт, частота вращения тихоходного вала nT = 250 об/мин, не реверсивная, число рабочих смен 1, при 8-и часовой рабочей смене срок службы привода 6 лет, характер нагрузки – спокойный без толчков.
1.1.3 Срок службу приводного устройства
Срок службы (ресурс) Lh, ч, определяем по формуле:
(1.1.1)где Lh - срок службы приводного устройства;
Lr - срок службы привода, лет;
tc - продолжительность смены, ч;
Lс – число смен.
Из полученного значения вычитаем 10% на профилактику, текущий ремонт, не рабочие дни.
1.2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА
Цель: 1. Определить мощность и частоту вращения двигателя.
2. Определить передаточное число привода.
3. Рассчитать силовые и кинематические параметры привода.
Двигатель является одним из основных элементов машинного агрегата.
Для проектируемых машинных агрегатов рекомендуется трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А. Эти двигатели наиболее универсальны. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применить эти двигатели для работы в загрязненных условиях, в открытых помещениях и т. п.
1.2.1. Определяем мощности и частоты вращения двигателя.
Мощность двигателя зависит от требуемой мощности рабочей машины, а его частота вращения – от частоты вращения приводного вала рабочей машины (ведомого вала редуктора).
Исходные данные:
кВт, 
об/мин 
(1.2.1) 
(3,152кВт)где
-общий КПД провода 
- коэффициент полезного действия зубчатой передачи редуктора, муфты и подшипников качения. 
- КПД муфты 
- КПД закрытой цилиндрической зубчатой передачи. Принимаем 
-КПД одной пары подшипников качения. 
1.2.2. По табл. К1 выбираем двигатель серии 4А с номинальной мощностью. Рном = 4,0 кВт, применив для расчета четыре варианта типа двигателя.
| вариант | Тип двигателя | Номинальная мощность Рном, кВт | Частота вращения, об/мин | ||
| синхронная | При номинальном режиме, Пном | ||||
| 1 | 4АМ100S2УЗ | 4,0 | 3000 | 2880 | |
| 2 | 4АМ100L4УЗ | 4,0 | 1500 | 1430 | |
| 3 | 4АМ112МB6УЗ | 4,0 | 1000 | 950 | |
| 4 | 4АМ132М8УЗ | 4,0 | 750 | 720 | |
Выбор оптимального типа двигателя зависит от типов передач, входящих в привод, кинематических характеристик рабочей машины, и производится после определения передаточного числа привода. При этом надо учесть, что двигатели с большой частотой вращения (синхронной 3000 об/мин) имеют низкий рабочий ресурс, а двигатель с низкими частотами (синхронными 720 об/мин) весьма металлоемкими, поэтому их нежелательно применять без особой необходимости в приводах общего назначения малой мощности.