Проектирование электродвигателя (150686)

Посмотреть архив целиком

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ТОЛЬЯТТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ








Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту









Выполнил: Ананченко К.С.

Группа: М-301

Проверил: Пахоменко А.Н.






ТОЛЬЯТТИ 2004г.


Введение


Целью курсового проекта является практическое закрепление знаний по дисциплине и приобретение навыков проектирования основных узлов и деталей машин.

Объектом курсового проектирования являются механические передачи для преобразования вращательного движения, а также вращательного в поступательное. В рассматриваемом приводе представлены основные детали, кинематические пары и соединения. Здесь есть цепные и цилиндрические передачи, валы, оси, подшипники, соединительные муфты, соединения резьбовые, сварные, штифтовые, вал-ступица, корпусные детали, уплотнительные устройства и так далее. При проектировании редуктора находят практическое приложение такие важнейшие сведения из курса, как расчеты на контактную и объемную прочность, тепловые расчеты, выбор материалов и термообработок, масел, посадок, параметров шероховатости и так далее.

При выполнении проекта используются математические модели, базирующиеся на теоретических и экспериментальных исследованиях, относящиеся к объемной и контактной прочности, материаловедению, теплотехнике, гидравлике, теории упругости, строительной механике, трибонике и др. Широко используются также знания из курсов сопротивления материалов, теоретической механики, теории механизмов и машин, технологии машиностроения, машиностроительного черчения и др.


1. Выбор электродвигателя и энерго-кинематический расчет привода


Кинематическая схема привода общего назначения.


ЭД – электродвигатель

1 – цепная передача

2 – коническая передача

3 – цилиндрическая передача

Мощность на выходном валу привода: Рвв=2,1кВт.

Частота вращения на выходном валу привода: nвв=112об/мин.

Нагрузка постоянная.

Коэффициент перегрузки: Кп=1,45.

Срок службы привода: t=25000сек.


Энерго-кинематический расчет привода


Исходные данные для расчета:

Мощность на выходном валу: 2,1 КВт.

Частота вращения выходного вала: 112об/мин.

Нагрузка постоянная

Срок службы: 25000 часов.

1-цепная передача.

2-цилиндрическая косозубая передача.

3-цилиндрическая прямозубая передача.

Передачи 2 и 3 закрытые.

ЭД – электродвигатель.



Выбор параметров передач и элементов привода


Назначаем КПД () передач и элементов (подшипников) привода:

  • цепная передача —0,96

  • передача редуктора цилиндрическими зубчатыми колесами — 0,98

  • передача редуктора цилиндрическими зубчатыми колесами — 0,98

  • подшипники качения (одна пара) — 0,995

Определяем ориентировочное (расчетное) значение КПД привода:


, где:


m - число пар подшипников качения в приводе (для данной схемы m=3)



Задаемся передаточными числами (U) передач привода:

  • цепная передача — U1=2

  • зубчатая цилиндрическая передача(косозубая) — U2=3

  • зубчатая цилиндрическая передача (прямозубая)— U3=3

Определяем передаточное число привода:


;


Определяем расчетную мощность электродвигателя:



Определяем потребную частоту вращения вала электродвигателя:


Выбираем электродвигатель с учетом расчетной мощности и потребной частоты:

марка электродвигателя —4А 90L4;; .

Определяем фактическое передаточное число привода:



Разбиваем фактическое передаточное число привода на передаточные числа передач привода с учетом рекомендаций и стандартного ряда на передаточные числа:

примем передаточное число цепной передачи — Uст1=2,0;

Т.к. редуктор двухступенчатый, то передаточные числа для цилиндрических передач определятся следующим образом:

прямозубая цилиндрическая передача (тихоходная) —


,


где


;

принимаю


;


косозубая цилиндрическая передача (быстроходная) —


;


Принемаю


.


Определяем фактическое передаточное число привода с учетом передаточных чисел принятых ранее:


;

.


Определяем фактическую частоту вращения выходного вала привода:


об/мин.


Определим погрешность и сравним с допускаемой в 5% :



Условие выполняется, переходим к следующему этапу расчета.

Определяем частоты вращения валов привода:


об/мин.

об/мин.

об/мин.

об/мин.


Определяем вращающие моменты на валах привода:


Н·м.

Н·м.

Н·м.

Н·м.


Сводная таблица вращающих моментов и частот вращения валов привода:


вал

I

II

III

IV

n, об/мин.

1425

712,5

285

114

T, Н*м

15,494

29,6

72,157

175,901



Расчет цепной передачи


Исходные данные:

Частота вращения ведущей (малой) звездочки: n1 = 1425об/мин.

Частота вращения ведомой звездочки: n2 =712,5 об./мин.

Расчетная мощность двигателя: N = 2,312 кВт.

Передаточное число цепной передачи: u = 2,0.

Расчет:

Определяю число зубьев ведущей (малой) звездочки:


z1=29-2u=29-2·2=25.


Принимаю число зубьев ведущей (малой) звездочки:


z1=25= zтабл=25…27,

где: z табл=25…27.


Определяю число зубьев ведомой звездочки:


z2=25·2 = 50


Определяю фактическое передаточное число цепной передачи:



Определяю отклонение от заданного передаточного числа:



Предварительно выбираю роликовую однорядную цепь нормальной серии.

Определяю шаг цепи P по следующей формуле:


,


где: Кэд·Ка·Кн·Крег·Ксм·Креж

Для однорядной цепи Кm= 1.

По таблицам выбираю коэффициенты:

КД=1– для спокойной нагрузки;


Ka=1;

KH=1;

Kрег=1 - для передвигающихся опор;

Ксм=1,5 – для периодического смазывания;

Креж= 1,25 - для двухсменной работы.

Кэ = 1·1·1,25·1·1,5·1,25 = 2,93


При n1 = 1425 мин-1, [P] = 19,19МПа.:



Рассчитанное значение шага цепи округляю до стандартного Р=12,7 мм.

По табл. принимаю цепь ПР-12,7-900-1 ГОСТ 13568-75.

Определяю межосевое расстояние:


а=(30…50)·P=(30…50)·12,7=381…635 мм

Принимаю среднее значение межосевого расстояния:


а = 508 мм.


Определяю число звеньев цепи:


Принимаю целое число звеньев цепи:


W = 118


Определяю фактическое межосевое расстояние:



Определяю монтажное межосевое расстояние:


ам=0,997·а=0,997·508,662=507,136 мм.


Определяю скорость цепи:


.


По табл. определяю, что данная цепная передача работает с циркуляционной под давлением смазкой, значит Ксм=0,8

Рассчитываю геометрические параметры цепной передачи.

Рассчитываю делительный диаметр:


.


Рассчитываю диаметры окружности выступов:


De1=P (0,5+ctg (180º/z1)=12,7(0,5 + ctg (1800/25)) = 106,881 мм.

De2=P (0,5+ctg (180º/z2)=12,7(0,5 + ctg (1800/50)) = 208,211 мм.


Рассчитываю диаметры окружности впадин:


Di1=Dd1-2r = 101,33– 2*3,944= 93,442мм.

Di2= Dd2-2r = 202,26 – 2*3,944 = 194,372 мм.


Рассчитываю радиусы впадины:


r=0,5025d1+0,05 = 0,5025*7,75 + 0,05 =3,944 мм.,


где: d1=7,75 мм по табл. 4

Радиусы закругления зуба:


r1=1,7d1 = 1,7*9,75 = 13,175мм.

h1=0,8d1 = 0,8*7,75= 6,2 мм.

b1=0,93 Bbh-0,15 = 0,93*2,4 – 0,15 = 2,082 мм.,


где:

Рассчитываю диаметры обода:


Dc1=P·ctg(180º/z1)-1,2h = 12.7*ctg(180º/25) - 1,2*10,0 = 88.531 мм.

Dc2=P·ctg(180º/z2)-1,2h = 12.7*сtg(180º/50) – 1,2*10,0 = 189,861 мм.,

где: h=10,0мм.

Определяю окружную силу:


.


По табл. 11 [n]max=2525 мин-1 при P=12,7мм и n1=1425мин-1 < [n]max =

=2525 мин-1.


Определяю число ударов:



по табл.12 [ν]=60 . Условие ν < [ν] выполняется.

Определяю удельное давление в шарнирах:


,


где: уточненное значение Кэ=1·1·1,25·1,25·0,8·1,25 =1,563 и проекция опорной поверхности шарниров А=39,6

Условие р=12,103МПа. < [p] =19,19МПа. выполняется.

Значение [p] выбираю по таблице 8.

Определяю статистическую прочность цепи:


, где:

Q=9000H по табл.2;

q=0,3кг;

Fv=q*v = 0,3·7,542 = 17,055H;

F0=9,81·Kf ·q · a = 9,81·6,3·0,3·508,662·10-3=9,431 H,


где: Кf=6,3 для горизонтальной передачи.

По табл.14 [n]=12,54

Условие n=27,017 > [n] =12,54 выполняется.

Определяю силу, действующую на опоры вала;


Fon=KgFt+2Fo= 1 ·306,631+2·9,431=325,493 H.


Определяю стрелу провисания цепи:


f=0,02·a=0,02·508,662=10,1732мм.


Расчет цилиндрической передачи


Так как редуктор соосный, расчёт закрытых передач начинаем с тихоходной ступени, то есть с прямозубой цилиндрической передачи.


Случайные файлы

Файл
101207.rtf
29056-1.rtf
10213-1.rtf
24969.rtf
30083.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.