Расчет и проектирование привода
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Курсовой проект
Расчет и проектирование привода
1. Описание устройства и работы привода
Разрабатываемый привод состоит из двигателя, зубчато-ремённой передачи, двухступенчатого цилиндрического редуктора и 2 зубчатых муфт, соединяющих редуктор с конвейерами. Зубчатые передачи состоят из двух колес, имеющих чередующиеся зубья и впадины. Меньшее из них называют шестерней, а большее - колесом. Электродвигатель приводит во вращение редуктор.
Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного органа и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Редуктор состоит из корпуса, в котором размещают элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. В отдельных случаях в корпусе размещают также устройства для смазывания или устройства для охлаждения.
Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного задания. Наиболее распространены горизонтальные редукторы. Корпус чаще всего выполняют литым чугуном, реже сварным стальным. Валы монтируются на подшипниках качения или скольжения. Выбор горизонтальной или вертикальной схемы для редукторов всех типов обусловлен общей компоновкой привода.
Спроектированный в настоящем курсовом проекте редуктор соответствует условиям технического задания.
Редуктор нереверсивный. Он может применяться в приводах быстроходных конвейеров, транспортеров, элеваторов, других рабочих машин. Конструкция редуктора отвечает требованиям техническим и сборочным.
В работе над курсовым проектом широко применялась стандартизация и унификация.
Корпус редуктора выполнен разъемным, литым из чугуна марки СЧ 15 ГОСТ 1412-79. Оси валов редуктора расположены в одной (горизонтальной) плоскости. Благодаря разъему в плоскости осей валов обеспечивается наиболее удобная сборка редуктора.
Валы редуктора изготовляются из стали 45. Для опор валов используются подшипники качения.
Герметично закрытый корпус редуктора обеспечивает требования как техники безопасности, так и производственной санитарии.
Для контроля уровня масла в корпусе редуктора установлен жезловый маслоуказатель.
2. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода
2.1Определяем потребляемую мощность и мощность на каждом из валов
Выбор электродвигателя необходимо осуществлять исходя из мощности и частоты вращения.
КПД зубчатой цилиндрической передачи в закрытом корпусе цил = 0,98; КПД пары подшипников подш = 0,995; КПД муфты муф = 0,98; КПД зубчато-ременной передачи рем = 0,95.
Определяем требуемую мощность электродвигателя и мощность на каждом из валов:
где , - мощности на выходе привода.
2.2Выбор электродвигателя
По рассчитанному значению мощности принимаем асинхронный электродвигатель серии 4A160S8 с номинальной мощностью кВт, для которого мин, мин, где - синхронная частота двигателя; - асинхронная частота двигателя.
2.3 Кинематический расчет привода
Определение передаточных чисел
Определяем требуемою частоту вращения электродвигателя:
где , - частоты вращения выходного вала привода, мин-1;
- общее передаточное отношение привода: .
Частота вращения каждого из валов
Крутящие моменты на валах привода
где - мощность на рассчитываемом i-ом валу, кВт;
n - частота вращения на рассчитываемом i-ом валу, мин-1;
Нм;
Нм;
Нм;
Нм;
Нм;
Нм;
Занесем результаты расчетов в таблицу 1.
Таблица 1. Значения частот вращения, мощностей и крутящих моментов на валах
ВалЧастота вращения n, Мощность
P, кВтКрутящий момент T, НмI7275.8576.18II382.175.418135.39III109.192.461215.24III109.192.4209.91IV IV109.19 109.192.8715 2.8251.15 244.893. Расчет передач
3.1 Расчет цилиндрической прямозубой быстроходной передачи
Выбор материала и способа термообработки зубчатых колес
Для изготовления колеса и шестерни передачи выберем сталь 45 со следующими механическими характеристиками:
шестерня:
твердость - HВ;
термообработка - улучшение
колесо:
твердость - HВ;
термообработка - улучшение
Определение допускаемого контактного напряжения
Допускаемое контактное напряжение при расчете на контактную усталость:
,
где - предел контактной выносливости при базовом числе циклов нагружения, МПа;
Предел контактной выносливости при базовом числе циклов нагружения:
МПа
МПа
- коэффициент безопасности (для колес с ) ;
- коэффициент долговечности;
,
где - базовое число циклов нагружений;
циклов;
циклов;
- эквивалентное число циклов нагружений;
,
где - число колес, находящихся в зацеплении с рассчитываемым колесом;
;
- ресурс привода в часах;
часов;
- частота вращения рассчитываемого колеса, мин-1.
- нагрузка на данном режиме работы;
- максимальная нагрузка
Т.к. , то , гд