Проектирование зубчатой передачи
Основные особенности выбора электродвигателя: понятие КПД привода, требуемая мощность, частота вращения вала. Характеристика кинематического расчета. Проектный расчет валов и редукторной передачи электродвигателя. Процесс подбора и проверки подшипников.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 02.11.2011 |
Размер файла | 3,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Выбор электродвигателя
электродвигатель кинематический мощность подшипник
Задача
Выбрать тип электродвигателя
Данные для расчета
Мощность на приводном валу Pпр=5,2 кВт
Частота вращения приводного вала nпр=125 мин-1
Передаточное отношение ременной передачи iрп=3,15
КПД привода
Где зз. п.=0,95…0,97 - КПД зубчатой передачи
зр. п.=0,94…0,96 - КПД клиноременной передачи
зп. к.=0,99…0,995 - КПД пары подшипников
зм. п.=0,98 - КПД муфты предохранительной
Принимаем: зз. п.=0,96, зр. п.=0,95, зп. к.=0,9925.
зпр=0,96*0,95*0,9925*0,98=0,87
Требуемая мощность двигателя
Рдв=Рпр/зпр=5,2/0,87=5977,01 Вт?6кВт
Ориентировочное передаточное отношение привода
,
где iз. п. = 2..6 - передаточное отношение зубчатой передачи.
Принимаем =4. Тогда
Ориентировочная частота вращения вала двигателя
Выбор электродвигателя
По ГОСТ 19523 - 81 принимаем закрытый обдуваемый двигатель типоразмера 4А132S4УЗ
Рном = 7,5 кВт; nc = 1500 мин-1; s = 3%;
nном = nc - (nc/100%)s = 1455 об/мин
Диаметр выходного конца двигателя dэл = 38 мм.
Кинематический расчет
Уточненное передаточное отношение привода
Мощности на валах
Частоты вращения
об/мин
об/мин
об/мин
Крутящие моменты
Выбор материалов для зубчатой передачи
Для зубчатой передачи расчет проводим по трем вариантам стали.
Вариант 1
Для изготовления зубчатой пары принимаем материал - Ст45
Для шестерни:
термообработка: улучшение (192-240 НВ);
, .
Для зубчатой пары:
термообработка: нормализация(170-217 НВ);
, .
Рис. 1 Основные данные для расчета материала зубчатой передачи (вариант стали №1)
Рис. 2. Дополнительные данные для расчета материала зубчатой передачи (вариант стали №1)
Рис. Параметры материалов для зубчатого колеса
Рис. Силы в зацеплении для зубчатого колеса
Вариант 2
Для изготовления зубчатой пары принимаем материал - Ст40 ХМ
Для шестерни:
термообработка: закалка (48-54 HRC);
, .
Для зубчатой пары:
термообработка: закалка (48-54 HRC);
, .
Рис. Основные данные для расчета материала зубчатой передачи (вариант стали №2)
Рис. Дополнительные данные для расчета материала зубчатой передачи (вариант стали №2)
Рис. Результаты расчета.
Рис. Параметры материалов для зубчатого колеса
Рис. Силы в зацеплении для зубчатого колеса
Вариант 3
Для изготовления зубчатой пары принимаем материал - Ст40 Х
Для шестерни:
термообработка: улучшение (260-280 НВ);
, .
Для зубчатой пары:
термообработка: улучшение (260-287 НВ);
, .
Рис. Основные данные для расчета материала зубчатой передачи (вариант стали №3)
Рис. 11. Дополнительные данные для расчета материала зубчатой передачи (вариант стали №3)
Рис. Результаты расчета.
Рис. Параметры материалов для зубчатого колеса
Рис. Силы в зацеплении для зубчатого колеса
Расчет редукторной передачи
Расчет открытой передачи (ременной)
Для расчета редукторной передачи воспользуемся программой ApnWinMashine. Начальные данные:
· Мощность на ведущем валу: 6 кВт
· Обороты ведущего вала: 1455 об/мин
· Передаточное число: 3.15
· Коэффициент динамичности нагрузки: 1.3
Рис. Основные параметры ременной передачи
Рис. Результаты расчета ременной передачи
Рис. 17. Результаты расчета ременной передачи (продолжение)
Рис. Результаты расчета ременной передачи (продолжение)
Проектный расчет валов
Вал ведомый
Диаметр выходного конца
где ф = 30 МПа
Диаметр посадочного места под подшипник
,
где t2 = 3,8 мм.
Диаметр посадочного места под зубчатое колесо
dk = dп+1=56 мм
Диаметр заплечника для подшипника скольжения
,
где =3,5 мм
Диаметр заплечника для зубчатого колеса
,
где =4,5 мм
Вал ведущий
Диаметр выходного конца
Диаметр посадочного места под подшипник
Диаметр заплечика для подшипника качения
Подбор подшипников.
Для ведомого вала.
При = 55 мм выбираем подшипник радиальный однорядный средней серии 311, его параметры:
D = 120 мм; B = 29 мм; r = 3 мм.
Грузоподъемность: Сr = 71,5 кН; Cr0 = 41,5 кН.
Для ведущего вала
При = 40 мм выбираем подшипник радиальный однорядный средней серии 308, его параметры:
D = 90 мм; B = 23 мм; r = 2,5 мм.
Грузоподъемность: Сr = 41 кН; Cr0 = 22,4 кН.
Определение конструктивных размеров
Основные размеры корпуса
Толщина стенки основания:
д = 2* =6,2 мм
Толщина стенки крышки:
дкр = 0,9 д = 5,58 мм,
т.к. по ГОСТу требуется, чтобы толщина стенки крышки было не менее 6 мм, то принимаем ее толщину в 6 мм.
Диаметр стяжных болтов:
dст = = 9,74 мм,
т.к. по ГОСТу требуется, чтобы диаметр стяжных болтов был не менее 10 мм, то принимаем их диаметр в 10 мм.
Диаметр фундаментных болтов:
dф = 1,25*dст = 12,175 мм,
т.к. по ГОСТу требуется, чтобы диаметр фундаментных болтов был не менее 14 мм, то принимаем их диаметр в 14 мм.
Количество фундаментных болтов:
zф = 4, т.к. межосевое расстояние aщ < 250 мм.
Толщина фланца по разъему:
дфл = dст = 10 мм.
Толщина лапы под фундаментный болт:
дф = 1,5* dф = 21 мм.
Радиус сопряжения:
r = 0,25*д = 1,55 мм.
Крепление крышки к корпусу
a = dф = 10 мм, b = 1,25*dф = 12,5 мм.
Глубина завинчивания:
lзав = 1,5* dф = 15 мм.
Глубина сверления:
lсв = 2,5* dф = 25 мм.
Толщина фланца на месте завинчивания:
д фл. зав. = lзав = 15 мм.
Ширина корпусной части фланца:
Bкор. фл = д + a + b = 28,7 мм.
Конструктивное оформление нижней части корпуса
a = 10 мм, b = 12,5 мм.
Толщина клина у основания:
дпер = =7,4 мм,
где = 21 мм, = 6,2 мм.
Длина клина:
lпер = 4 дпер = 29,6 мм.
Ширина лапы:
B = д + дпер + b + a = 36,1 мм.
Конструктивные размеры колеса.
Конструктивные размеры крышек
Глухие крышки.
Наружные диаметры подшипников:
на ведущем валу - 90 мм
на ведомом - 120 мм
d - диаметр болтов, крепящих крышку к корпусу редуктора
Z - количество винтов
Проходные крышки
Размеры уплотнений
Для ведущего вала:
Для ведомого вала:
Проверочные расчеты; подбор и проверка на прочность шпоночных соединений, проверочный расчет валов, подшипников.
Подбор и проверка на прочность шпоночных соединений.
Шпоночное соединение для выходного конца ведущего вала.
Рис.
Рис.
Шпоночное соединение для выходного конца ведомого вала
Рис.
Рис.
Шпоночное соединение для посадочного места под зубчатое колесо на ведомом валу
Рис.
Рис.
Рис.
Рис.
Рис.
Рис.
Рис.
Рис.
Рис.
Рис.
Проверочный расчет подшипников. Подшипники на ведущем валу
Рис.
Подшипники на ведомом валу
электродвигатель кинематический мощность подшипник
Рис.
Подбор смазки. Смазывание зубчатой передачи
Для смазывания зубчатой передачи применяем картерную систему смазки. По конструктивному напряжению и окружной скорости н1 = , определяем рекомендуемую кинематическую вязкость:
Для смазывания применяем индустриальное масло марки И-30А.
Смазывание подшипников
Так как v1 = 1,8, то подшипники смазываются пластичной смазкой, в этом случае нужны мазеудерживающие кольца.
Список использованной литературы
1. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х томах. - М.: Машиностроение, 2001. - 920 с.
2. Конструктивное оформление валов и валов-шестерен. Методические указания для проведения лабораторных и практических занятий и курсового проектирования по курсу “Прикладная механика” для студентов направления 550800 “Химическая технология и биотехнология”. - Кемерово, 1998.
3. Конструкция подшипников качения. Методические указания к практическому занятию по курсу “Детали машин” для студентов направлений 552900, 551800, 551400, специальностей 150200, 120100, 120200 всех форм обучения. - Кемерово, 2001.
4. Конструирование зубчатых колес. Методические указания к лабораторной работе для студентов направлений подготовки 552900, 551800, 551400. - Кемерово, 1998.
5. Конструктивное оформление элементов подшипниковых узлов редукторов. Методические указания для проведения лабораторных и практических занятий и курсового проектирования по курсу “Прикладная механика” для студентов направления 550800 “Химическая технология и биотехнология”. - Кемерово, 1997.
6. Конструктивное оформление литых деталей (на примере корпуса редуктора). Методические указания для проведения лабораторных и практических занятий и курсового проектирования по курсу “Прикладная механика” для студентов направления 550800 “Химическая технология и биотехнология”. - Кемерово, 2000.
7. Фролов К. В. Машиностроение (энциклопедия в сорока томах). - М.: Машиностроение, 1996. - 736 с.; том 3.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Критерии, определяющие работоспособность зубчатой передачи редуктора. Основные достоинства и недостатки зубчатых передач. Кинематический расчет привода: требуемая мощность электродвигателя, частота вращения валов. Зубчатая косозубая закрытая передача.
курсовая работа [795,0 K], добавлен 11.03.2012Расчет кинематических и энергетических параметров привода: выбор электродвигателя, частота вращения вала, передаточное число, мощность валов. Расчет зубчатой и клиноременной передачи. Определение параметров подшипников и шпонок. Смазка редуктора.
курсовая работа [186,6 K], добавлен 19.11.2014Особенности выбора электродвигателя, кинематических параметров привода, валов и подшипников редуктора. Методика расчета конической зубчатой передачи быстроходной ступени и цилиндрической зубчатой передачи тихоходной ступени. Правила смазки редуктора.
курсовая работа [393,0 K], добавлен 29.07.2010Критерии для выбора типа электродвигателя. Расчёт клиноременной передачи, призматических шпонок, валов, подшипника, зубчатой передачи. Выбор муфты и особенности смазки редуктора. Кинематический и силовой расчет привода согласно мощности электродвигателя.
контрольная работа [1,9 M], добавлен 01.12.2010Выбор электродвигателя, расчет частоты вращения валов. Расчеты цилиндрической прямозубой передачи. Проверка прочности на выносливость по контактным напряжениям. Проектный расчет и конструирование быстроходного вала. Расчеты подшипников качения.
курсовая работа [185,3 K], добавлен 12.03.2010Кинематический расчет привода: требуемая мощность электродвигателя, передаточные числа. Расчет цилиндрической зубчатой передачи: выбор материала, модуль зацепления. Конструктивные размеры ведомого зубчатого колеса. Параметры конической зубчатой передачи.
контрольная работа [163,3 K], добавлен 18.06.2012Мощность и КПД привода электродвигателя. Проектный и проверочный расчёт зубчатой передачи редуктора. Определение допускаемых напряжений. Расчет контактных напряжений, основных размеров и формы тихоходного вала. Подбор и расчет шпонок и подшипников.
курсовая работа [173,2 K], добавлен 20.12.2012Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Расчёт и проектирование зубчатой цилиндрической передачи открытого типа. Конструирование валов редуктора. Проектирование вала под шестерню открытой передачи. Расчётная долговечность подшипника.
курсовая работа [881,7 K], добавлен 19.03.2015Оптимизация выбора привода. Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Определение скорости вращения валов. Расчет и проектирование червячной передачи. Проверка расчетного контактного напряжения. Коэффициент запаса прочности червячного вала.
курсовая работа [171,1 K], добавлен 06.05.2012Выбор электродвигателя и кинематический расчёт. Проектный и проверочный расчёт закрытой цилиндрической зубчатой передачи. Схема и эпюры нагрузок тихоходного вала. Подбор и расчет подшипников качения и размеров корпуса. Описание открытой передачи.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 07.12.2012