Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине 'Основы конструирования механизмов и машин' содержит: 34 страницы, 2 таблицы, 3 рисунка, 6 источников. Объект исследования: привод к поршневому насосу

Вид материала

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7

1 Анализ конструкции

В данном курсовом проекте спроектирован редуктор коническо-цилиндрический, который состоит из муфты, закрепленной на входном валу посредством шпонки. …………..

2 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Исходные данные

=206 Н·м; =225 об/мин;

=750 об/мин.

Выбор двигателя из каталога производится по потребной мощности на его входном валу

,

где - мощность на выходе привода,

- суммарный КПД привода.

Определяем мощность на выходном валу привода, КПД привода и потребную мощность

Крутящий момент на выходном валу определяется по формуле

,

откуда

=4,85 кВт

=·····

=0,97 - КПД муфты,

=0,99 - КПД пары подшипников качения,

=0,97 - КПД зубчатого зацепления 8...9 степени точности,

=0,99 - КПД пары подшипников качения,

=0,98 - КПД зубчатого зацепления 8...9 степени точности,

=0,99 - КПД пары подшипников качения, [2, с.23, табл. 6]

=0,97·0,99·0,97·0,99·0,98·0,99= 0,89

Потребная мощность

=5,45 кВт

По каталогу с учетом потребной мощности и заданной синхронной частоты вращения выбираем электродвигатель трехфазный асинхронный короткозамкнутый серии 4А, закрытый, обдуваемый (по ГОСТ 19523-81); исполнение 1M1081 (на лапах):

Типоразмер 4A132M8У3; =5,5 кВт; =750 об/мин; =720 об/мин; =2,2;

=38 мм. [2, с.13, табл. 2; с.17, табл. 3; с.18, табл. 4; с.20, табл. 5]

3 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Исходные данные

=720 об/мин

=225 об/мин

Определяем суммарное передаточное число

=3,2

Разбиваем передаточное число

согласно рекомендациям по разбивке передаточных чисел в двухступенчатых коническо-цилиндрических редукторах

=1,37

согласно рекомендуемым значениям передаточных чисел для передач данного типа принимаем

=2

=1,6

Принимаем по ряду номинальных чисел

=1,6, где =

=2, где =

Фактическое передаточное число редуктора

=3,2

Процент ошибки фактического передаточного числа относительно номинального

=0%

[DU%]=4%, расчет выполнен удовлетворительно.

Расчет мощности на элементах привода

=5,45 кВт;

=5,45 кВт;

=5,45·0,97·0,99=5,24 кВт;

=5,24·0,97=5,08 кВт;

=5,08·0,99=5,03 кВт;

=5,03·0,98=4,93 кВт;

=4,93·0,99=4,88 кВт;

Расчет частоты вращения на элементах привода

=720 об/мин;

=720 об/мин;

=720 об/мин;

=450 об/мин;

=450 об/мин;

=225 об/мин;

=225 об/мин;

Расчет вращающего момента на элементах привода

=9550·5,45/720=72,29 Н·м;

=9550·5,45/720=72,29 Н·м;

=9550·5,24/720=69,5 Н·м;

=9550·5,08/450=107,81 Н·м;

=9550·5,03/450=106,75 Н·м;

=9550·4,93/225=209,25 Н·м;

=9550·4,88/225=207,13 Н·м;

Таблица - Результаты кинематического расчета

Параметр	эд, м	Редуктор				Цепная передача
		Ступень 1		Ступень 2
		z1	z2	z3	z4
P, кВт	5,45	5,24	5,08	5,03	4,93	4,88
n, об/мин	720		450		225
T, Н·м	72,29	69,5	107,81	106,75	209,25	207,13
U		1,6		2		1,25

4Проектировочные расчеты

4.1Расчет конической прямозубой передачи(1-2)

Исходные данные

мощность на шестерне = 5,24 кВт;

частота вращения шестерни = 720

;

мощность на колесе = 5,08 кВт;

частота вращения колеса = 450

;

передаточное число = 1,6;

перегрузочная способность электродвигателя

=2,2;

номинальная мощность электродвигателя

= 5,5 кВт;

потребная мощность электродвигателя

= 5,45 кВт.

режим нагружения:


n1	6000	P	7000	0,7P	5000	0,2P
n2
n3

1 Проектировочный расчет

1.1 Назначение материалов зубчатых колес пары и расчет контактных допускаемых напряжений

Материалы зубчатых колес

шестерня 1: Сталь 40ХН; улучшение; HB = 280

10; способ получения заготовки поковка;

= 600 МПа;

= 850 МПа;

колесо 2: Сталь 40ХН; улучшение; HB = 260

10; способ получения заготовки поковка;

= 600 МПа;

= 850 МПа.

Допускаемые контактные напряжения

Для шестерни:

Предел контактной выносливости

=2HB+70 = 2·280+70 = 630 МПа [3, табл. 10]

Коэффициент безопасности

=1,1 [3, табл. 11]

Базовое число циклов перемены напряжений

при HB = 280,

=21,8

[3, табл. 12]

Эквивалентное число циклов перемены напряжений

=

= = 365

Коэффициент долговечности

= = = 0,63 <1, принимаем

= 1

= 1 (ожидается Rа=1,25…0,63);

= 1 (ожидается V

5 м/с);

= 1 (передача обильно смазывается);

= 1 (ожидается диаметр зубчатых колес < 700 мм).

= = 572,73 МПа.

Для колеса:

Предел контактной выносливости

= 2HB+70 = 2·260+70 = 590 МПа.

Коэффициент безопасности

=1,1.

Базовое число циклов перемены напряжений

при НВ = 260

=18,6

.

Эквивалентное число циклов перемены напряжений

= = 228

.

Коэффициент долговечности

= = = 0,66 <1, принимаем

= 1

= = 536,36 МПа.

Для дальнейших расчетов принимаем

==536,36 МПа.

1.2 Назначение коэффициентов

Коэффициент распределения нагрузки по ширине венца

при

= = 0,28 принимаем

1,09. [3, табл. 20]

Коэффициент динамичности нагрузки

принимаем ориентировочно

1,2.

Коэффициент

=1,2·1,09=1,3

1.3 Расчет диаметра колеса

===143 мм,

где - средний суммарный коэффициент при расчетах диаметра колеса с использованием мощности, =33· (сталь-сталь, прямозубая передача) [3, табл. 3]

Принимается стандартный = 140 мм. [3, табл. 26]

1.4 Назначение модуля

Принимается: =35.

m= = = 2,50

Принимаем стандартный модуль

= 2,5 мм, он обеспечивает [3, табл. 17]

= = = 56 – целое число

1.5 Назначение чисел зубьев

= = = 56,

= = =35,

Принимается =35

= = 1,60

= =0,00 %

=3 % [3, табл. 25]

1.6 Расчет геометрических параметров зубчатых колес

==87,50 мм;

==140,00 мм;

=arctg U = arctg 1,60 = 57,99° =57°59’; cos = 0,5301

= 90° – = 90–57,99 = 32,01° =32°1’; cos = 0,848

cos==91,74 мм;

cos==142,65 мм;

=b=24 мм (по ГОСТ 12289-76) [3, табл. 28]

1.7 Назначение степени точности зубчатых колес

Окружную скорость рассчитываем на среднем диаметре

=87,50-24·0,5300=59,94 мм;

= = 2,26 м/с

Назначаем степень точности 8В (с нормальным зазором) [3, табл. 19]

Blog

1 Анализ конструкции

2 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

3 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

4Проектировочные расчеты

4.1Расчет конической прямозубой передачи(1-2)