Выбор электродвигателя и расчет кинематических параметров привода

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Уральский федеральный университет

имени первого Президента России Б.Н.Ельцина»

Кафедра «Детали машин»

Оценка:

Члены комиссии:

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине «Прикладная механика»

Тема: «Привод полиграфического оборудования»

Пояснительная записка

2612.303110.000.ПЗ

Руководитель: Троицкий И.В.

Студент: Сидорова Ю.А.

Группа: Р-38111

Екатеринбург, 2010

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2612.303110.000.ПЗ

Разраб.

Сидорова Ю.А.

Провер.

Троицкий И.В.

Реценз.

Н. Контр.

Утверд.

Расчет привода передачи

Лит.

Листов

УрФУ Кафедра «Детали машин» Группа Р-38111

Исходные данные

Тип зуба – прямой.

Мощность на ведомом валу, P₂ = 5 кВт.

Частота вращения ведомого вала, n₂ = 150об/мин.

Режим нагружения – тяжелый

Срок службы, лет, L_г = 6.

Годовой коэффициент использования, K_г = 0,7.

Суточный коэффициент использования, K_с = 0,5.

Продолжительность включения, ПВ=70%.

Передача нереверсивная.

Оглавление

Исходные данные. 2

Введение. 4

Выбор электродвигателя и расчет кинематических параметров привода. 5

Расчет зубчатой передачи. 6

1. Выбор материалов зубчатых колес. 6

2. Определение допускаемых напряжений. 6

3. Проектный расчет передачи. 8

4. Проверочный расчет передачи. 9

5. Силы в зацеплении. 11

Расчет тихоходного вала. 12

1. Предварительный расчет вала. 12

2. Уточненный расчет вала. 12

Расчет шпонок тихоходного вала. 14

Расчет шпонок быстроходного вала....................................................................15

Расчет подшипников тихоходного вала...............................................................15

Расчет подшипников быстроходного вала...........................................................16

Расчет элементов корпуса редуктора. 17

Смазка. 18

1. Смазка зубчатых колес, сорт смазки, количество, контроль. 18

2. Смазка подшипников. 20

Порядок сборки редуктора. 21

Заключение. 22

Библиографический список. 23

Введение

Редуктор — механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Редуктор - законченный механизм, соединяемый с двигателем и рабочей машиной муфтами или другими разъемными устройствами.

Назначение редуктора — понижение угловой скорости и, соответственно, повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

Компоновочные возможности одноступенчатых редукторов весьма ограничены и сводятся, в основном, к расположению осей валов в пространстве. Зацепление в данном случае — прямозубое.

Если высота, ширина и масса редуктора не имеют существенного значения, то принимают меньшее число ступеней, и редуктор будет проще и дешевле при меньшей длине.

В данной работе необходимо рассчитать все элементы привода и разработать конструкцию одноступенчатого редуктора. Такой механизм чаще всего применяется в технике из-за ряда преимуществ:

1. Компактность

2. Возможность передачи больших мощностей

3. Постоянство передаточного отношения

4. Применение недефицитных материалов

5. Простота в обслуживании

Целью данного курсового проекта является: получение навыков практического проектирования на примере проектирования привода полиграфического оборудования.

Выбор электродвигателя и расчет кинематических параметров привода

Требуемая мощность электродвигателя:

P_тр= ,

где - мощность на валу исполнительного механизма, =5 кВт;

η₀ – общий КПД привода,

,

где — КПД зубчатой передачи = 0,98, —КПД ременной передачи =0,96,

— коэффициент, учитывающий потери на трение: = из табл.1.1 П. .

=

Тогда P_тр=5,423 кВт, ГОСТ 19523-81

По требуемой мощности из табл.П.1 [1] выбираем асинхронный электродвигатель 4А132S6 ближайшей большей стандартной мощностью P_э = кВт, синхронной частотой вращения n_с=1000 об/мин и скольжением S= 3,3%.

Частота вращения вала электродвигателя:

= n_с (1- )= об/мин

Общее передаточное число привода:

u_o= = 6,44

где – частота вращения вала исполнительного механизма,

=150,155 об/мин;

Передаточное число зубчатой передачи:

= 2,8 ГОСТ 21865-66 [Таблица 7.1]

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

= об/мин

= об/мин

=150,155 об/мин

Мощности, передаваемые валами:

кВт

кВт

кВт

Крутящие моменты, передаваемые валами:

Крутящий момент на валу определяется по формуле T_i=9550

Тогда,

= 53,557 Н×м

= 118,254 Н×м

=318,031 Н×м

Консольные нагрузки от муфт в кН предварительно определяют по ГОСТ 16162-85:

на быстроходном валу F_к=(0.05…0.125) = 0,952 кН

на тихоходном валу F_к=0.125 =2,23 кН

Расчет зубчатой передачи

1. Выбор материалов зубчатых колес

Шестерня:

Материал — Сталь 45;

Термическая обработка — улучшение;

Твердость поверхности зуба — 269-302HB;

Колесо:

Материал — Сталь 45;

Термическая обработка — улучшение;

Твердость поверхности зуба — 235-262HB;