Владимирский государственный университет
Кафедра теоретической и прикладной механики
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ДЕТАЛЯМ МАШИН
Проектирование привода силовой установки
Содержание
Задание на курсовую работу
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
Приложение: эскизная компоновка редуктора, спецификация редуктора
Задание на курсовую работу
Кинематическая схема привода
Мощность на выходном валу: Р3 = 3,0 кВт.
Число оборотов выходного вала: n3 = 100 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.
1. Кинематические расчеты
1.1 Выбор электродвигателя [1]
Общий КПД двигателя:
η = ηк.п. · ηрем · ηп2
ηк.п. = 0,97 – КПД конической 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 = 0,97 · 0,9 · 0,982 = 0,84
Требуемая мощность двигателя:
Ртр = Р3/ η = 3,0 / 0,84 = 3,57 кВт = 3570 Вт
Передаточное число привода:
U = Uк.п. · Uрем
Принимаем: Uк.п. = 3 - передаточное число конической передачи;
Uрем = 2 - передаточное число клиноременной передачи.
U = 3 · 2 = 6
Номинальное число оборотов двигателя:
nдв = n2 · U = 100 · 6 = 600 об/мин; n2 = n3
С учетом Ртр и nдв принимаем 3-хфазный асинхронный двигатель типа: 4А132S8
Pном = 4 кВт; L1 = 80 мм.
nном = 720 об/мин; d1 = 38 мм.
1.2 Передаточное отношение и разбивка его по ступеням
Фактические передаточные числа привода:
Uф = nном / n2 = 720 / 100 = 7,2
Uк.п. = 3
Uрем = Uф / Uк.п. = 7,2 / 3 = 2,4
1.4 Вращающие моменты на валах
Вал двигателя.
Рдв = 4 кВт;
nдв = nном = 720 об/мин;
Тдв = Ртр / ωдв = 3570 / 75,4 = 47,35 Н·м;
ωдв = πnдв / 30 = 3,14 · 720 / 30 = 75,4 рад/с.
Быстроходный вал редуктора.
n1 = nдв / Uрем = 720 / 2,4 = 300 об/мин;
ω1 = πn1 / 30 = 3,14 · 300 / 30 = 31,4 рад/с;
Т1 = Тдв · Uрем · ηрем · ηп = 47,35 · 2,4 · 0,9 · 0,98 = 100,23 Н·м.
Тихоходный вал редуктора.
n2 = n1 / Uк.п = 300 / 3 = 100 об/мин;
ω2 = πn2 / 30 = 3,14 · 100 / 30 = 10,5 рад/с;
Т2= Т1 · Uк.п · ηк.п. · ηп = 100,23 · 3 · 0,97 · 0,98 = 285,84 Н·м.
2 Материалы и допускаемые напряжения зубчатых колес
2.1 Назначение материалов и термообработки. [1]
Принимаем для конической 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 · 300 ·60 · 0,66 · 0,7 · 3 =
= 87,4 · 107 циклов;
NН2 = L · 365 ·24 · n2 ·60 · kc · kг · С2 = 4 · 365 ·24 · 100 ·60 · 0,66 · 0,7 · 1 =
= 9,7 · 107 циклов;
L = 4 года – срок службы, kс = 0,66 - коэффициент нагрузки в сутки,
kг = 0,7 - коэффициент нагрузки в году,
С1 = Uк.п. ............
