Руководитель проекта: доцент

Тема: Механический привод

Исполнитель: студент гр. 106525

                     

Кижук Олег Чеславович

           

Руководитель проекта: доцент

                     

Статкевич Александр Михайлович

                                              Минск 2006

Белорусский национальный технический университет

Кафедра “Детали машин, ПТМ и М”

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту (работе)

по дисциплине “механика ”

Тема: Механический привод

Исполнитель:                            Кижук О.Ч.                            

                     студент II курса гр. 106525

Руководитель:                          Статкевич А. М.

Минск 2006

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

1.Описание работы и устройства привода …………………………………... 3

2. Выбор электродвигателя и кинематический расчет……………….……....  4

3.Расчет передач …………………......…………………………......……….….. 6

4.Предварительный расчет диаметров валов………………………..……….. 14

5.Предварительный выбор подшипников……………………………..……… 16

6.Подбор и проверочный расчёт муфты………………………………………. 17

7. Расчет элементов корпуса …………………………………………….....…. 18

8. Разработка компоновочной схемы……………………………….....….…... 20

9Определение сил, действующих на валы и опоры……………………….... 22

10. Окончательный подбор подшипников по динамической грузоподъёмности…………………………………………………………..........................……34

11.Подор и проверочный расчет шпоночных соединений……………….…..37

12.Расчёт валов на статическую и усталостную прочность………………… 39

13. Расчет на ЭВМ и анализ результатов………………………………….....…46

14.Выбор способа смазывания передачи и подшипников……………….……47

15. Назначение посадок, шероховатости, допусков формы и расположения поверхностей……………………………………………………………………..48

16. Краткое описание сборки редуктора……………………………………….50

17. Литература……………….……………………...……………….…………51

18.Спецификация……………………………………………………………….52

                 1.Описание работы и устройства привода

Привод является неотъемлемой частью любой машины. Приводное устройство, разработанное в проекте по предложенной схеме состоит из электродвигателя, вращение от которого посредством клинового ремня передаётся на шестерню цилиндрического прямозубого редуктора. За счёт сил в зацеплении вращающий момент передаётся зубчатому колесу. Далее момент передаётся ведомому валу, на выходном конце которого установлена муфта. Редуктор с помощью муфты связан с валом рабочей машины. Большинство рабочих машин имеют небольшую частоту вращения, поэтому требуется понизить частоту вращения и тем самым увеличить крутящий момент. Применение плоскоременной передачи позволяет снизить динамические нагрузки в приводе.

Редуктор – механизм, предназначенный для передачи вращающих моментов, снижения частоты вращения валов и повышения крутящих моментов. В нашем редукторе используются колёса с прямыми зубьями, которые позволяют работать с большими скоростями, обеспечивают плавность работы и снижают динамические нагрузки на валы. Валы установлены в подшипниках качения. Для упрощения сборки редуктор выполнен разборным. Выходной вал редуктора соединён с валом рабочей машины цепной однорядной муфтой, позволяющей исключить вредные влияния неточностей монтажа.

 

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

 

 

                                                                                                         

2. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

 

1. По табл. 1.1 (1, стр.5) примем следующие значения КПД:

- для ременной передачи с клиновым ремнем: = 0,95;    

- для закрытой зубчатой цилиндрической передачи: = 0,97;

- для муфты: = 0,98;                                                                   

- для подшипников: = 0,99;                                                           

 

Общий КПД привода:

  

2.Требуемая мощность двигателя будет:

3. В таблице П.1[1, приложение на стр.390] по требуемой мощности Pтреб.= =3.6 кВт  с учётом возможностей привода (возможные значения частных передаточных отношений для зубчатой передачи U_з.п= 2…6,3 и для ременной передачи U_кл.п.= 1.5…3, U_прив.= 4…18,9) выбираем электродвигатель    4AМ 100L4У3,с синхронной частотой вращения 1500 об/мин, с параметрами: Pдвиг.=4,0 кВт  (ГОСТ 19523-81).

Номинальная частота вращения nдвиг.= 1430 об/мин.   

Угловая скорость wдвиг.= p х nдвиг. / 30 = 3,14 х 1430/ 30=149 рад/с;

 

4.Oбщее передаточное отношение:

U_пр. = n₁ / n₃. = 1430 / 153= 9.4;                                                     [стр.34[1]]

 

Для закрытой зубчатой передачи согласно ГОСТ 2185-66 (1, стр.36) выбираем передаточное отношение U_з.п = 5;

Тогда передаточное отношение для ременной передачи U_р.п.=U_пр./U_з.п = 9.4/5 = 1.86;

 

5. Рассчитываем угловые скорости валов редуктора:

 n₁ = n_дв = 1430 об/мин;

 n2=n_дв/U_р.п.=1430/1.86=769об/мин;

 n3=769/5 =  153 об/мин;

 

 w1= wдвиг. = p х nдвиг. / 30 = 3,14 х 1430/ 30= 149 рад/с;

 w2=(p x n2)/30=(3,14 x 769)/30=80  рад/с;

 w3=(p x n3)/30=(3,14 x 153)/30=16 рад/c;

 

 

Рассчитываем мощности на валах:    

 Pтреб=3,6 kBт;

Вращающие моменты на валах:

3. Расчёт передач

Исходные данные:

Н·м – крутящий момент на валу;

мм – делительный диаметр зубчатого колеса;

               Н;

              Н;

              Н.

9.1.1 Реакции в опорах, эпюры крутящего и изгибающих моментов.

  Расчёты в горизонтальной плоскости.

Составляем расчётную схему вала в горизонтальной плоскости (плоскость XOZ), определяем реакции опор и строим эпюру изгибающих моментов.

          к Н;

              к Н.

Проверка:

.

Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y в характерных сечениях 1…4

                    

 

     Расчёты в вертикальной плоскости.

Составляем расчётную схему вала в вертикальной плоскости (плоскость YОZ), определяем реакции опор и строим эпюру изгибающих моментов.

  

      к Н;

      кН.

Проверка:

           .

   Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X в характерных сечениях 1…4

  

 

      9.1.2 Определение суммарных изгибающих моментов.

Суммарные изгибающие моменты в характерных точках:

                            .

Под опорой A:

                  Н·м;

Под шестерней:

                   

Строим эпюру суммарных изгибающих моментов. Максимальный изгибающий момент быстроходного вала Н·м.

 

9.1.3 Определение крутящего момента на валу.

   Крутящий момент Н·м.

   Строим эпюру крутящего момента.

 

             9.1.4 О пределение эквивалентных моментов на валу:

Строим эпюру эквивалентных моментов.

 

 9.1.5 Определение суммарных реакций в опорах.

   Суммарные реакции в опорах:

    кН;

     кН.

                                     

                        9.2 Расчет тихоходного вала.

Исходные данные:

Н·м – крутящий момент на валу;

мм – делительный диаметр зубчатого колеса;

           кН;

               кН;

             кН.

 

Тема: Механический привод

Исполнитель: студент гр. 106525

                     

Кижук Олег Чеславович

           

Руководитель проекта: доцент