Владимирский государственный университет
Кафедра теоретической и прикладной механики
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ДЕТАЛЯМ МАШИН
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДА СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ
Задание на курсовой проект
Спроектировать привод силовой установки.
Кинематическая схема привода.
Мощность на выходном валу: Р3 = 4,8 кВт.
Число оборотов выходного вала: n3 = 150 мин-1.
Срок службы: L = 4 года.
Коэффициент нагрузки в сутки: kс = 0,66
Коэффициент нагрузки в году: kг = 0,7
Режим работы: реверсивный.
Нагрузка: постоянная.
Содержание
Задание на курсовую работу
Содержание
1. Кинематические расчеты
1.1 Выбор электродвигателя
1.2 Передаточное отношение и разбивка его по ступеням
1.3 Скорости вращения валов
1.4 Вращающие моменты на валах
2. Материалы и допускаемые напряжения зубчатых колес
2.1 Назначение материалов и термообработки
2.2 Расчет допускаемых контактных напряжений
2.3 Расчет допускаемых напряжений изгиба
3. Проектный расчет зубчатой передачи
4. Расчет размеров корпуса редуктора
5. Проектный расчет валов
5.1 Тихоходный вал
5.2 Быстроходный вал
5.3 Назначение подшипников валов
6. Уточненный расчет валов (тихоходный вал)
7. Уточненный расчет подшипников тихоходного вала
8. Выбор и проверочный расчет шпоночных соединений
9. Выбор и расчет количества масла
10. Сборка редуктора
Список использованной литературы
1. Кинематические расчеты
1.1 Выбор электродвигателя
Общий КПД двигателя:
η = ηз.п. · ηрем · ηп2
ηз.п. = 0,97…0,98; принимаем ηз.п. = 0,98 – КПД зубчатой цилиндрической передачи;
ηрем = 0,9…0,95; принимаем ηрем = 0,9 – КПД клиноременной передачи;
ηп = 0,98…0,99; принимаем ηп = 0,98 – КПД пары подшипников качения.
η = 0,98 · 0,9 · 0,982 = 0,85
Требуемая мощность двигателя:
Ртр = Р3/ η = 4,8 / 0,85 = 5,65 кВт = 5650 Вт
Передаточное число привода:
U = Uз.п. · Uрем
Принимаем: Uз.п. = 5 - передаточное число зубчатой цилиндрической передачи;
Uрем = 2 - передаточное число клиноременной передачи.
U = 5 · 2 = 10
Номинальное число оборотов двигателя:
nдв = n2 · U = 150 · 10 = 1500 об/мин; n2 = n3
С учетом Ртр и nдв принимаем 3-хфазный асинхронный двигатель типа: 4А132S4
Pном = 7,5 кВт; L1 = 80 мм.
nном = 1455 об/мин; d1 = 38 мм.
1.2 Передаточное отношение и разбивка его по ступеням
Фактические передаточные числа привода:
Uф = nном / n2 = 1455 / 150 = 9,7
Uз.п. = 5
Uрем = Uф / Uз.п. = 9,7 / 5 = 1,94
1.3 Вращающие моменты на валах
Вал двигателя.
Рдв = 7,5 кВт;
nдв = nном = 1455 об/мин;
Тдв = Ртр / ωдв = 5650 / 152,3 = 37,10 Н·м;
ωдв = πnдв / 30 = 3,14 · 1455 / 30 = 152,3 рад/с.
Быстроходный вал редуктора.
n1 = nдв / Uрем = 1455 / 1,94 = 750 об/мин;
ω1 = πn1 / 30 = 3,14 · 750 / 30 = 78,5 рад/с;
Т1 = Тдв · Uрем · ηрем · ηп = 37,10 · 1,94 · 0,9 · 0,98 = 63,48 Н·м.
Тихоходный вал редуктора.
n2 = n1 / Uз.п = 750 / 5 = 150 об/мин;
ω2 = πn2 / 30 = 3,14 · 150 / 30 = 15,7 рад/с;
Т2= Т1 · Uз.п · ηз.п. · ηп = 63,48 · 5 · 0,98 · 0,98 = 304,83 Н·м.
2. Материалы и допускаемые напряжения зубчатых колес
2.1 Назначение материалов и термообработки
Принимаем для цилиндрической передачи марку стали и термообработку:
- для шестерни – сталь 35Х, нормализация, твердость 280…300 HВ1;
- для колеса – сталь 35Х, улучшение, твердость 260…280 HВ2.
Средняя твердость зубьев шестерни:
НВСР1 = (280+300)/2 = 290;
Средняя твердость зубьев колеса:
НВСР2 = (260+280)/2 = 270.
2.2 Расчет допускаемых контактных напряжений
Действительное число циклов нагружений зуба:
NН1 = L · 365 ·24 · n1 ·60 · kc · kг · С1 = 4 · 365 ·24 · 750 ·60 · 0,66 · 0,7 · 5 =
= 364,2 · 107 циклов;
NН2 = L · 365 ·24 · n2 ·60 · kc · kг · С2 = 4 · 365 ·24 · 150 ·60 · 0,66 · 0,7 · 1 =
= 14,6 · 107 циклов;
L = 4 года – срок службы, kс = 0,66 - коэффициент нагрузки в сутки,
kг = 0,7 - коэффициент нагрузки в году,
С1 = Uз.п. ............
