Курсовая с практикой на тему Разработка силового электромеханического привода на базе двухступенчатого цилиндрического редуктора горизонтального расположения с усиленной быстроходной ступенью к цепному конвейеру.

Содержание:

Введение 3
1. Срок службы приводного устройства 6
2. Кинематический, энергетический и силовой расчёт 7
3. Расчёт цилиндрической зубчатой передачи II тихоходной ступени 10
4. Расчёт цилиндрической зубчатой передачи I быстроходной ступени 17
5. Проектный расчёт валов, выбор подшипников и разработка конструкции редуктора и привода 24
6. Подбор муфты 26
7. Конструирование редуктора 28
8. Выбор и проверка шпонок 30
9. Выбор сорта масла 31
10. Проектный расчет цепной передачи 32
11. Проверочный расчёт быстроходного вала и подшипников 35
12. Проверочный расчет промежуточного вала 39
13. Проверочный расчет тихоходного вала 43
Заключение 49
Список литературы 50

Введение:

Детали машин и основы конструирования – научная дисциплина, в которой рассматриваются основы расчета и конструирования деталей и узлов общего назначения, встречающиеся в различных механизмах, установках и машинах.
Целью курса ”Детали машин и основы конструирования ” является изучение устройства, принципа работы, расчета и проектирования деталей машин и механизмов общего назначения.
Задача курса заключается в том, чтобы, исходя из заданных условий работы деталей и сборочных единиц общего назначения, получить навыки их расчета и конструирования, изучить методы, правила и нормы проектирования, обеспечивающие изготовление надежных и экономичных конструкций.
Классификация механизмов, узлов и деталей машин
Механизм искусственно созданная система тел, предназначенная для преобразования движения одного из них или нескольких в требуемые движения других тел. Машина — механизм или сочетание механизмов, которые служат для
облегчения или замены физического или умственного труда человека и повышения его производительности.
В зависимости от назначения различают:
 — энергетические машины- двигатели, компрессоры;
 -рабочие машины – технологические, транспортные, информационные.
 Все машины состоят из деталей, которые объединены в узлы.
 Деталь — это часть машины, изготовленная без применения сборочных
 операций.
 Узел — крупная сборочная единица, имеющая вполне определенное
 функциональное назначение.
 Различают детали и узлы общего и специального назначения.
 Детали и узлы общего назначения делят на три основные группы:
 — соединительные детали;
 — передачи вращательного и поступательного движения;
Создание машин и их звеньев из различных деталей вызывает необходимость соединения последних между собой. Этой цели служит целая группа соединительных деталей (соединения), которые, в свою очередь, делятся на:
 — неразъемные — заклепочные, сварные, клеевые; с натягом;
 — разъемные – резьбовые; шпоночные; шлицевые.
Любая машина состоит из двигательного, передаточного и исполнительного механизмов. Наиболее общими для всех машин являются передаточные механизмы. Передачу энергии удобнее всего производить при вращательном движении. Для передачи энергии во вращательном движении служат передачи, валы и муфты.
Передачи вращательного движения являются механизмами, предназначенными передавать энергию с одного вала на другой, как правило, с преобразованием (уменьшением или увеличением) угловых скоростей и соответствующим изменением крутящих моментов.
Передачи подразделяют на передачи:
зацеплением (зубчатые, червячные, цепные) и трением (ременные, фрикционные).
Вращательные детали передачи — зубчатые колеса, шкивы, звездочки
устанавливают на валах и осях. Валы служат для передачи крутящего момента вдоль своей оси и для поддержания указанных выше деталей.
Для поддержания вращающихся деталей без передачи крутящего момента служат оси. Валы соединяют с помощью муфт. Различают муфты постоянные и сцепные. Валы и оси вращаются в подшипниках. В зависимости от вида трения их подразделяют на подшипники качения и скольжения.

Заключение:

В результате проделанной работы спроектирован привод реечного домкрата. Проведены проверочные и проектировочные расчёты передач, валов, подшипников и корпусных деталей, подобран тип упругой муфты и особенности смазки привода.
В пояснительной записке курсового проекта изложен материал по расчётам привода. Графическая часть курсового проекта содержит сборочный чертёж редуктора и чертёж муфты.

Фрагмент текста работы:

1. Срок службы приводного устройства
Определим  срок службы (ресурс) привода приняв Lт = 3 года:
L_h=365∙24∙L_T∙K_г∙K_c=365∙24∙3∙0,5∙0,65=8541 ч.
где Lт- срок службы привода, лет;
Kг — коэффициент годового использования;
Kc- коэффициент сменности

2. Кинематический, энергетический и силовой расчёт
С учётом значений тягового усилия цепи Fц  и скорости цепи  определим потребную мощность и частоту вращения на ведущем валу конвейера, то есть на выходном валу привода:     P_вых= Fц · Vц =7100 ·1,26=8946 Вт 
Ориентировочно подсчёт КПД привода:
η_общ= η_М  · η_1  · η_2  · η_3  · η_nn^m, 
Где ηm – КПД упругой муфты;
η1, η2, η3 – КПД отдельных ступеней привода;
ηnn – КПД одной пары подшипников качения;
m – число пар подшипников в приводе.
Принимаем:
ηm = 0,98 (муфта)
η1 = 0,98 (закрытая цилиндрическая передача, первая ступень)
η2 = 0,98 (закрытая цилиндрическая передача, вторая ступень)
ηп.к = 0,99 (подшипники качения (одна пара)
ηо.п. = 0,95
m = 4 (число пар подшипников)
Отсюда получаем:
η_общ=η_М·η_1·η_2·η_(п.к)·η_(о.п)∙ η_nn^m=0,98 ·0,98  ·0,98 ∙〖0,95 ∙0,99〗^4=0,858 
Определим потребную мощность двигателя:
P_вх=  P_вых/η_общ =  8,94/0,858 = 10,4 кВт;
Принимаем электродвигатель асинхронный трехфазный 4А132М2У3 ГОСТ19523-81 с мощностью Рдв= 11,0 кВт, числом оборотов вала двигателя (синхронная частота вращения) nс= 3000об/мин, асинхронная частота вращения вала электродвигателя при S скольжения – 2,2 %    n= 2930 об/мин  
Таблица 1. Габаритные размеры электродвигателя
L1,мм L2,мм H, мм D, мм d1,мм d2,мм l1, мм l2,мм l3, мм b, мм d, мм
350 405 243 208 24 24 50 56 125 140 10
Дзв = Рзв/sin(180º/Zзв), где
Рзв – шаг зубьев тяговой звездочки;
Zзв – число зубьев тяговой звездочки;
Дзв = Рзв/sin(180º/Zзв) = 200/(sin/180º/8) = 522,7 мм;
nвых = 6 · 104 V/π · Дзв = 60000 · 1,26/3,14 · 522,7 = 36 об/мин;
Общее передаточное отношение
i_общ=  n_дв/n_вых =  2910/36=80,8 
Разобьём общее передаточное отношение по ступеням:
i_общ= i_1  · i_2  · i_3=U_1  · U_2  · U_3=5,0∙5,6∙2,88 =80,8 ;
Примем по ГОСТ 12289-76 Uб. = 5,0, Uт. = 5,6, Uо.п = 2,8;
Расчет вращающих моментов на всех валах привода
Ведущий вал:
n1 = 2910 об/мин
Мощность на ведущем валу: Р1 = Р треб · η м · η п.к. = 10,4 ·0,98 · 0,99 = 10 кВт.
Угловая скорость вала:
Ѡ1  = nдв π/30 = 2910 · 3,14 / 30 =  306,7 рад/с;
Вращающий момент на валу:
Т1 = Рдв. / Ѡдв = 11,0 / 306,7 = 35,8 Н ·м
Промежуточный вал:
Мощность на валу: Р2 = Р1 · ηпк ·η ц.п  · η ц. п  = 10  · 0,99 · 0,98 · 0,98 = 9,5 кВт
Ѡ2 = Ѡ1/ Uб = 306,7/5,6 = 61,3 рад/с
Частота вращения вала n2 = n1/Uб = 2910/5,0 = 586 об/мин.
Вращающий момент на валу:
Т2 = Р2/ Ѡ2 = 9,5/61,3 = 155 Н ·м.
Тихоходный вал
Мощность на валу:
Р3 = Р2 · ηо.п η п.к.  = 9,5 · 0,98 · 0,99 =  9,2кВт.
Угловая скорость вала: Ѡ3 = Ѡ2/Uт = 61,3/5,6 = 10,9 рад/с.
Частота вращения вала: n3 = n2/Uт = 586/5,6 ≈ 104 об/ мин.