Реферат: Проектирование привода общего назначения

Реферат: Проектирование привода общего назначения

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ПРИКЛАДНОЙ МЕХАНИКИ

К У Р С О В О Й   П Р О Е К Т

(РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА)

по курсу «Прикладная механика»

на тему: Проектирование привода общего назначения

Выполнил: студент гр. ТА-95-1                             

Руководитель:                                                            Баранцов В. Я.

Липецк-1998

АННОТАЦИЯ

с.     , табл. 1, рис. 5, библиогр. 2

Рассмотрен расчёт и проектирование привода общего назначения, состоящего из двигателя, ременной передачи и одноступенчатого червячного редуктора.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Исходные данные к проектированию............................................................ 4

2. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт привода....................... 5

3. Расчёт клиноремённой передачи.................................................................... 7

4. Расчёт червячной передачи............................................................................ 9

5. Предварительное конструирование редуктора (первая компоновка)....... 14

6. Проверка долговечности подшипников...................................................... 15

7. Тепловой расчёт редуктора.......................................................................... 20

8. Проверка шпоночных соеденений............................................................... 20

9. Уточнённый расчёт валов............................................................................. 21

10. Выбор посадок деталей привода............................................................... 24

11. Выбор сорта масла..................................................................................... 24

12. Сборка редуктора....................................................................................... 24

Библиографический список.............................................................................. 25

1. Исходные данные к проектированию

В настоящей работе производится расчёт и проектирования привода общего назначения, кинематическая схема которого представлена на рис. 1. Привод состоит из электродвигателя 1, который через клиноремённую передачу 2, соединяется с одноступенчатым червячным редуктором 3. Данный привод обеспечивает снижение частоты вращения выходного вала и увеличения крутящего момента на нём. Привод может использоваться для самых различных целей, где необходимы высокие крутящие моменты на исполнительном механизме в сочетании с низкими скоростями перемещения: ленточные транспортёры, подъёмно-транспортные устройства и т. п.

Рис. 1. Кинематическая схема привода

Привод должен обеспечивать следующие технические характеристики:

1.   Мощность на выходном валу Pвых = 5,0 кВт;

2.   Частота вращения выходного вала nвых = 35 мин-1;

3.   Угол наклона ремённой передачи к горизонту q = 45°;

4.   Параметры циклограммы (рис. 2): a1 = 0,65; a2 = 0,35; b2 = 0,8; b* = 1,39

Рис. 2. Циклограмма работы привода

2. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт привода

Рассчитаем общий КПД привода. Расчёт производится по формуле [1, с. 328]:

,                                                                                  (1)

где hi – КПД отдельного звена привода, где возможны энергетические потери.

В нашем случае h1=0,96 – КПД ремённой передачи [1, c. 5], h2=0,99 – КПД пары подшипников [1, c. 5], h3=0,8 – предварительный КПД червячной пары при двузаходном червяке [1, c. 5].

          В результате имеем h = 0,96·0,992·0,8 = 0,75.

Требуемая мощность электродвигателя составит

                                                  (2)

Выбираем асинхронный электродвигатель марки 132S4 со следующими характеристиками [1]:

1.   Номинальная мощность электродвигателя Pдв = 7,5 кВт;

2.   Коэффициент скольжения s=3,8 %;

3.   Синхронная частота вращения электродвигателя nc = 1500 мин–1;

4.   Номинальная частота вращения электродвигателя nном = 1470 мин–1.

Расчёт угловых скоростей вращения при известной частоте вращения производим по формуле:

.                                                                                   (3)

Угловая скорость выходного вала III тогда составит

                    рад/с,

а вала электродвигателя I –

 рад/с.

          Общее передаточное отношение привода получится равным:

.                                                                      (4)

          Для дальнейшего проектирования необходимо произвести распределение передаточного отношения между ремённой передачей и редуктором. Назначаем передаточное отношение редуктора равным iред= 16 [1]. Тогда передаточное отношение ремённой передачи составит:

                    ,                                                         (5)

что укладывается в рекомендуемый для ремённых передач диапазон.

          В результате имеем следующие частоты вращения валов привода:

вал I – nдв = 1470 мин–1; wдв = 153,96 рад/с;

вал II – nII = nдв / iрп = 1470 / 2,62 = 560 мин–1; wII = 153,96 / 2.62 = 58,72 рад/с;

вал III – nвых = 35 мин–1; wвых = 3,67 рад/с;

3. Расчёт клиноремённой передачи

Для передачи крутящего момента от электродвигателя к редуктору в проектируемом приводе используется клиноремённая передача. Для расчёта используем методику, приведенную в [1, c. 130].

Исходя из номограммы условий работы ремня выбираем тип сечения Б [1, c.134]. Крутящий момент на ведущем шкиву:

 Н·м                                                  (6)

Диаметр ведущего шкива рассчитываем по формуле:

 мм                      (7)

Принимаем диаметр шкива равным d1 = 140 мм.

          Диаметр ведомого шкива рассчитывается по выражению:

                    мм                    (8)

где e – коэффициент проскальзывания ремня.

Выбираем диаметр ведомого вала равным d2=355 мм и уточняем передаточное отношение ремённой передачи:

.                                    (9)

Угловая частота вала II составит

wII = 153,96 / 2,57 = 59,79 рад/с

Расхождение составляет , что ниже допускаемого значения, равного 3% [1].

Минимальная величина межосевого расстояния:

amin = 0,55·(d1 + d2) + T0 = 0,55·(140+35)+10,5 = 283 мм,              (10)

где T0 – высота сечения ремня для выбранного типа сечения [1, c. 131].

          Максимальная величина межосевого расстояния:

          amax = d1 + d2 = 140 + 355 = 495 мм.                                               (11)

Принимаем величину рабочего межосевого расстояния aр=400 мм. Расчётная длина ремня составляет:

 мм.  (12)

Принимаем величину длины ремня из стандартного ряда по ГОСТ 1284.1-80 равной L=1600 мм. Уточняем значение межосевого расстояния по формуле

,                                       (13)

где    w = 0,5·p·(d1 + d2) = 0,5·p·495 = 778 мм;

y = (d2 – d1)2 = (355 – 140)2 = 46200 мм2.

          В результате имеем:

                    мм.

При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,01·L=16 мм для облегчения надевания ремней на шкивы и возможность его увеличения  на 0,025·L=40 мм для увеличения натяжения ремней.

          Произведём расчёт силовых характеристик ремённой передачи. Угол обхвата меньшего шкива составит:

                    (14)

Необходимое число ремней в передаче вычисляется по выражению:

,                                                                         (15)

где P0 – мощность, допускаемая для передачи одним ремнём, P0 = 3,07 кВт [1, c. 132];  CL – коэффициент, учитывающий влияние дины ремня, CL =0,93 [1, c. 135]; CP – коэффициент режима работы, CP =1,0 (легкий режим) [1, c. 136]; Ca – коэффициент, учитывающий угол обхвата, Ca =0,92 [1, c. 135]; Cz – коэффициент, учитывающий число ремней, Cz =0,95.

Страницы: 1, 2, 3, 4