Проектирование привода общего назначения

Министерство  образования и науки Российской Федерации

ГОУ ВПО  Череповецкий Государственный Университет

Инженерно-технический  институт

Кафедра химической технологии и оборудования 
 
 
 
 
 

Пояснительная записка

к курсовому  проекту на тему

«Проектирование привода общего назначения» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил  студент

группы 3 ХТ-21

Демичева  А.В.

Руководитель

Гамзин  А.В.

Отметка о зачёте: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Череповец

2009

содержание

1.Техническое  задание                                                                                            

2.Выбор электродвигателя и кинематический расчет редуктора

2.1.Выбор электродвигателя

2.2.Кинеиатический  расчет

3.Расчет передачи  с клиновыми ремнями

3.1.Расчет геометрических  параметров передачи

3.2.Определение  мощности, передаваемого одним ремнем

3.3. Определение  нагрузки ремня на вал

3.4.Проверочный  расчет

4. расчет цилиндрической  зубчатой передачи

4.1.Выбор материала  шестерни и колеса

4.2.Определение  основных параметров передачи

  4.2.1.Определение  окружной скорости

  4.2.2.Лпределение межосевого расстояния

  4.2.3.Определение  суммарного числа зубьев шестерни  и колеса

  4.2.4.Определение  геометрических размеров передачи

4.3.Проверочный  расчет передачи на контактную  прочность

4.4.Проверочный  расчет передачи на изгиб

4.5.Определенте усилий в зацеплении

4.6.Конструирование  зубчатых колес

5.Расчет валов  на прочность

5.1.Быстроходный  вал

5.2.Тихоходный  вал

5.3.Проверка  наиболее опасных сечений вала

  5.3.1.Установка наиболее опасных сечений

  5.3.2.Проверка  наиболее опасных сечений вала

6.Подборка и  проверка подшипников

6.1.Расчет ресурса

6.2.Определение  эквивалентной динамической нагрузки

7.Подборка и  проверка шпонки

7.1.Размеры шпонки

7.2.Проверка  шпонки.

8.Подборка и  проверка муфты

8.1.Параметры  муфты

8.2.Проверка  муфты

9.Конструктивная  компоновка редуктора

9.1.Конструирование  зубчатого колеса

9.2.Конструирование  корпуса редуктора 
 
 
 
 

9.3.Детали и  элементы корпуса редуктора

9.4.Соединительный  фланец крышки и основания  корпуса

10.Смазывание  редуктора

10.1.Смазывание зубчатых зацеплений

10.2.Смазывание  подшипников

11.Вывод

Список литературы

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Введение.

    Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине.

    Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.

        Цель данного проекта состоит  в проектировании одноступенчатого цилиндрического редуктора с косозубыми колёсами.

        В процессе проектирования необходимо  выбрать соответствующие детали, при этом учитывая их долговечность,  габариты. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                     

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Техническое задание.

     Для расчета дана схема привод, которая  приведена на рис.1. 

 

1. электродвигатель;
2. муфта;
3. редуктор;
4. рама;
5. ременная передача;
6. ведомое звено.

 

   Рис.1. Схема привода.

          

                                    

        Таблица 1. Исходные данные 

Мощность  на ведомом звене Р, кВт	3,0
Частота вращения на ведомом звене n, об/мин.	70

        

2.Выбор электродвигателя и кинематический расчет редуктора.

2.1Выбор электродвигателя.

     Определяем общий КПД привода. Расчет производится по формуле:

η_общ = η_з.п. η²_п.п. η_р.п. η²_м  ,                                                                                             (1)                      

где η_п.п. = 0,98 – КПД пары подшипников;

η_р.п. = 0,95 – КПД ременной передачи;

 η_м. = 0,99 – КПД муфты;

η_{з.п .}= 0,96 – КПД закрытой передачи.

В результате получаем,

η_общ= 0,96 0,98² 0,95 0,99² = 0,86

Определим требуемую  мощность электродвигателя.

Р_дв =P/ η_общ                                                                                                    (2)

где Р=3,0 – мощность на ведомом валу [кВт]

     Получаем  требуемую мощность электродвигателя

Р_дв = 3/0,86 = 3,49кВт.

     Выбираем  четыре типа двигателя, так чтобы  Р_табл  ≥ Р_дв (таб.1).

       

     Таблица 2.Электродвигатели асинхронные трехфазные единой серии 4А мощностью 1,1 – 132 кВт закрытые обдуваемые

Тип двигателя	Мощность, кВт	Частота вращения, об/мин	КПД, %	cosφ			GD2, кг м2
4А100S2Y3	4,0	2880	86,5	0,89	2,0	2,5	2,37* 10-2
4А100L4Y3	4,0	1430	84,0	0,84	2,0	2,4	4,5* 10-2
4A112MB6Y3	4,0	950	82,0	0,81	2,0	2,5	8*10-2
4А132S8Y3	4,0	720	83,0	0,70	1,9	2,6	17* 10-2

 

     Находим передаточное число каждого электродвигателя.

U_общ =n_дв/n ,                                                                                                   (3)

     где n_дв – частота вращения двигателя, взятая из таб.1 [об/мин];

  n =180об/мин – частота вращения на ведомом валу.

     Получаем  четыре передаточных числа.

U₁=2880/70=41,14                        U₂ =1430/70=20,43

U₃ =950/70=13,57                      U₄ = 720/70=10,29

     Выбираем  передаточное число зубчатых передач  U_ред  = 4. Для определения передаточного числа ременной передачи пользуемся формулой:

U_р.п. =U_общ/U_ред                                                                                                 (4)

     Получаем  следующие результаты.

U_р.п.1 =41,14/4= 10,29                U_р.п.2 = 20,43/4=5,11

U_р.п.3 = 13,57/4=3,39                  U_р.п.4 = 10,29/4=2,57

     Фактическое значение общего передаточного числа привода составит:

U_ф = U_ред U_р.п.                                                                                               (5)

U_ф1 = 4*10,29=41,16             U_ф2 = 4*5,11=20,44

U_ф3 = 4*3,39=13,56             U_ф4 = 4*2,57=10,28

     Рассчитываем  погрешность общего передаточного  числа привода для каждого  типа двигателя.

∆U =| (U_общ - U_ф) /U_общ| *100%                                                                             (6)

∆U₁ = |(41,14-41,16)/41,14|*100% = 0,0486 %

∆U₂ = |(20,43-20,44)/20,43|*100% = 0,0484 %

∆U₃ = |(13,57-13,56)/13,57|*100% = 0,0737 %

∆U₄ = |(10,29-10,28)/10,29|*100% = 0,0972 %

     Исходя  из данных, мы получаем четыре типа двигателя. Выбираем тот, у которого меньшая погрешность -4А100S2Y3 (см. таб.2). 
 

     2.2.Кинематический  расчет редуктора

     Определяем  частоту вращения.

n₁ = n_дв = 1430об/мин

n₂ = n₁/n_ред                                                                                                 (7)

     где n₂ - частота вращения на ведущем валу

n₂  = 1430/4=358 об/мин

n₃ =n₂/U_р.п.                                                                                                 (8)

где n₃ – частота вращения на ведомом валу

n₃ = 358/4=70об/мин

     Рассчитаем  погрешность частоты вращения по формуле:

∆n =|(n-n₃)/n |*100%                                                                                       (9)