Проектирование привода технологического оборудования (стр. 1 из 5)

КУРСОВАЯ РАБОТА

"Проектирование привода технологического оборудования"

Задание

1. Выполнить необходимые расчеты, выбрать наилучшие параметры схемы.

2. Разработать конструкторскую документацию:

– чертеж общего вида редуктора;

– чертеж разреза редуктора;

– чертеж корпусной детали;

– рабочие чертежи деталей: чертеж тихоходного вала, чертеж зубчатого колеса, чертеж крышки подшипникового колеса

Тип ременной передачи	Частота вращения ведомого вала	Тип ременной передачи	Тип цепи	Режимы работы	Ревер-сивность	Продолжи-тельность включений%	СрокСлужбыв годах	Коэффициент использования привода
5	55	плоско ременная	ПР	Легкий	Н/Р	20	8	В течении года	В течении суток
								0,7	0,6

Рисунок 1 – Кинематическая схема привода

Введение

Объектом изучения расчетов и проектирования является привод технологического оборудования состоящий из двигателя, ременной передачи и двухступенчатого цилиндрического редуктора. Зубчатые редукторы подобного типа широко используются в приводе различных машин (транспортеры, металлорежущие станки и т.д.). Рассматриваемый привод служит для передачи крутящего момента на исполнительный орган – транспортер.

Для проектирования редуктора выполнены проектные и проверочные расчеты зубчатых передач. Спроектированы (ременные / цепные) передачи.

На основе эскизного проектирования полученные данные для прочностных расчетов валов и подшипников качения. Расчеты выполненные на основании современных подходов по проектированию зубчатых передач с использованием критерия работоспособности – прочности по контактным напряжениям. На основе методики расчета по ГОСТ ………. Полученные размеры принимаются стандартными по ГОСТ…………….

Конструкторская часть проекта выполнена с применением системы автоматизированного проектирования «Компас» и «Autocad».

Пояснительная записка состоит из 25-ти страниц, рисунков 2, список литературы 15 наименований.

1. Выбор электродвигателя

1.1 Расчет требуемой мощности

Требуемая мощность электродвигателя, кВт

P₁ =

,

где Рвых – выходная мощность на IV валу,

Рвых=5кВт;

η₀ – общий КПД привода,

η₀ = η1*η_{2 *}η_3*η4;

здесь

– КПД одной пары подшипников качения, -КПД ременной передачи, η₃ –КПД цилиндрической передачи, η4 –КПД цепной передачипримем = 0,99, = 0.96, 0,98, η4=0,97

η₀=0,99*0,96*0,98*0,97=0,85

Тогда P₁=

=5,9 кВт

По требуемой мощности из табл. П. 1 [1] выбираем асинхронный электродвигатель 132S6 с ближайшей большей стандартной мощностью P_э = 5,5 кВт, синхронной частотой вращения n_с = 1000 мин^-1 и скольжением S= 3,3%.

Частота вращения вала электродвигателя

n₁= n_с (1 –

) = 1000 мин

Общее передаточное число привода

u_o=

=

Передаточное число зубчатой передачи

u^’=

= = 2,93

Округлим u^’ до ближайшего стандартного значения (табл. 3 [1]). Принимаем u= 3,15

1.2 Частоты вращения валов

Частоты вращения валов (индекс соответствует номеру вала на схеме привода):

n₁= 967 об/мин

n₂= 483,5 об/мин

n₃= 153,5 об/мин

n₄= 51,2 об/мин

1.3 Мощность на валах

Мощности, передаваемые валами:

P₁ = Р

= 5,9 кВт

P₂ = Р

= 5,61 кВт

P₃= Р

= 5,33 кВт

P₄= Р

= 5,33 кВт

1.4 Крутящие моменты, передаваемые валами

Крутящие моменты, передаваемые валами, определяется по формуле

T_i = 9550

.

ТогдаT₁= 58,3 Нм

T₂= 110,8 Нм

T₃= 331,6 Нм

T₄= 955 Нм

Полученные данные заносим в таблицу П2;

Таблица2

№вала	Niоб/мин	PiкВт	TiНм
1	967	5.9	58
2	483.5	5.61	111
3	153.5	5.33	332
4	51.2	5.12	955

2. Расчет цилиндрической прямозубой передачи

2.1 Выбор материалов

Исходныеданные:

Тип зуба – Косой. Тип передачи – нереверсивная.

Крутящий момент на шестерне Т₂ = 111 Н•м

Частота вращения шестерни n₂= 483,5 мин^-1

Передаточное число u= 3,15

Режим нагружения – легкий

Коэффициент использования передачи:

в течение года – K_г = 0,7

в течение суток – K_с = 0,6

Cрок службы передачи в годах – L = 8

Продолжительность включения – ПВ = 20%

Для выбора материала определим размеры характерных сечений заготовок по формулам:

Dm=20*

=20* =65.6 мм

Sm=1.2*(1+U)*

= 1.2*(1+3.15) * =16.33 мм

Материалы выбираем по табл. 4 [1]

При выборе материала заготовок должны выполняться следующие условия:

Dm= Dm1; Sm= Sm1.

Шестерня:

Материал – Сталь 45

Термическая обработка – Улучшение

Твердость поверхности зуба – 269–302 HB

Колесо:

Материал – Сталь 45

Термическая обработка – Улучшение

Твердость поверхности зуба – 235–262 HB

Средние значение твердости поверхности зуба и колеса:

HB1=0.5*(HB1min+HB1max)=0.5*(269+302)=285.5

HB2=0.5*(HB2min+HB2max)=0.5*(235+262)=248.5

2.2 Допускаемые контактные напряжения

_HPj=

где j=1 для шестерни, j=2 для колеса;

s_Hlimj- предел контактной выносливости (табл. 5 [1]),

s_Hlim1 = 2HB1+70=641 МПа

s_Hlim2 = 2HB2+70=567 МПа

S_Hj- коэффициент безопасности (табл. 5 [1]),

S_H1= 1,1 S_H2= 1,1

K_HLj- коэффициент долговечности;

K_HLj =

1,

здесь N_H0j – базовое число циклов при действии контактных напряжений (табл. 4 [1]),

N_H01= 23,5*10

N_H02 = 16.8*10

Коэффициент эквивалентности при действии контактных напряжений определим по табл. 6 [1] в зависимости от режима нагружения:

_h = 0,125

Суммарное время работы передачи в часах

t_h= 365L24K_гК_сПВ = 365*8*24*0,7*0,6*20 = 5887 ч

Суммарное число циклов нагружения

N_Sj = 60 n_jct_h, N_S2=

где с – число зацеплений колеса за один оборот, с = 1;

n_j– частота вращенияj-го колеса, n₂= 483,5 мин^-1

N_S1=

1,71 ; N_S2=

=0,54

Эквивалентное число циклов контактных напряжений, N_HEj=

_hN_Σj;