курсовая. 1. Энергетический расчет привода. 3

• Название: 1. Энергетический расчет привода. 3
• Анкор: курсовая
• Дата: 06.05.2021
• Размер: 451.5 Kb.
• Имя файла: Obrazets_raschetno-poyasnitelnoy_zapiski_k_privodu_2.docx
• Тип: Реферат; #202181

Содержание:

Введение 2

1.Энергетический расчет привода. 3

1.1.Определение требуемой мощности и частоты вращения электродвигателя. Выбор электродвигателя. 3

2.Расчет цепной передачи 7

3. Выбор муфты 11

4. Проверочный расчет шпоночных соединений 12

5.Проектирование опорной конструкции привода 14

6.Описание сборки и смазки узлов привода. 14

Заключение. 16

Введение

Привод - совокупность устройств, предназначенных для приведения в действие машин и механизмов. Привод выполняет работу по превращению одного типа энергии в другой и передаёт эту энергию исполнительному механизму.

Привод, рассматриваемый в данной курсовой работе включает в себя электродвигатель, кулачково – дисковую муфту, соосный двухступенчатый цилиндрический редуктор, цепную передачу, состоящую из цепи, ведущей и ведомой звездочки (зубчатого колеса). От электродвигателя вращение через муфту подается на редуктор, и далее через цепную передачу рабочей машине, в данном случае – лебёдке.

Редуктор является главной частью данного привода. Редуктор – механизм, состоящий из зубчатых передач, заключенной в корпус, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.

Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Редуктор состоит из литого чугунного корпуса, в котором помещены элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники, уплотнения и т.д.

1.Энергетический расчет привода.

1.1.Определение требуемой мощности и частоты вращения электродвигателя. Выбор электродвигателя.

Параметры:

Окружное усилие на выходном валу привода F_t = 2,3 кH = 2300 H

Скорость на канате: v = 0,6 м/с

Диаметр барабана: D = 400 мм

Мощность на выходном валу:

= = 1,38 кВт

Частота вращения выходного вала:

=























Принимаем стандартный четырехфазный асинхронный двигатель 4А80В4У3

N = 1,5 кВт

n_{синхронная} = 1500 мин^-1

n_{рабочая} = 1415 мин^-1

Тип двигателя	Габаритные размеры, мм				Установочные и присоединительные размеры, мм
	t30	h31	d30	l1	l10	l31	d1	d10	b1	b10	h	h1	h5	h10
4А80В4У3	320	218	186	50	100	50	22	10	6	125	80	6	24,5	10

Фактическое передаточное число



Принимаем передаточное число цепной передачи

U_{цеп.пер.}=3



Соосный редуктор двухступенчатый цилиндрический

В двухступенчатых соосных редукторах передаточное число тихоходной ступени:



Первая ступень:



Принимаем по ГОСТу





Находим окончательное значение передаточного отношения редуктора

,

Тогда у цепной передачи:



Выходной вал редуктора (третий на схеме)







Передаточное число редуктора:



Вращающий момент на выходном валу , исходя из этих данных выбираем цилиндрический двухступенчатый соосный редуктор Ц2С-80 с передаточным числом 16 и вращающим моментом на выходном валу 250



Технические характеристики редуктора:

Редуктор	Ц2С - 80
Передаточные числа	16, 20, 25
Номинальный крутящий момент на выходном валу, H*m	250
Радиальная сила на валу, H
Входном	800
Выходном	4000

КПД редуктора 0,98

2.Расчет цепной передачи

Цепная передача с роликовой цепью от асинхронного электродвигателя

N = 1,5 кВт

n = 29 мин^-1

U = 3

Работа в две смены, нагрузка спокойная, электродвигатель установлен на салазках, смазка цепи непрерывная (окунанием), передача расположена под углом 40 к горизонту.

1. 
   Согласно условиям эксплуатации передачи принимаем K₁ = 1 (нагрузка спокойная), K₂ = 1 (передвигающиеся опоры), K₃ =1 (с учетом зависимости принимаем а = 40t),
   

K₄ = 1 (передача расположена под углом 40 к горизонту), K₅ = 0,8 (смазка окунанием), K₆ = 1,25 (работа в две смены)

При этом коэффициент эксплуатации передачи

2. 
   Коэффициент для цепи ПР по ГОСТ 13568 – 75
   
3. 
   При выбираем предварительно шаг цепи t = 50,70 мм.
   
4. 
   По шагу t = 50,70 мм и допускаем удельное давление в шарнирах, принимаем [p] = 30 МПа
   
5. 
   При U = 3 принимаем число зубьев ведущей звездочки
   
6. 
   Коэффициент, учитывающий число рядов цепи (при числе рядов z_p=7)
   
7. 
   Расчетный шаг цепи:
   

8. 
   По стандарту принимаем цепь ПР – 44,45 – 17240 у которой t = 44,45 мм, Q_разр=172400 H, S_оп =473,1 мм², масса 1м цепи q = 7,5 кг.
   
9. 
   Проверяется условие n₁≤n_1max
   

При t = 50,70 мм, допускается частота n_1max = 300 мин^-1

n₁ = 88 мин^-1

n_1max = 300 мин^-1

n₁ = 88 мин^-1 ≤ n_1max = 300 мин^-1

Условие выполняется.

10. 
    Окружная скорость цепи
    

11. 
    Окружное усилие, передаваемое цепью
    

12. 
    Среднее удельное давление в шарнирах цепи
    

Что меньше допускаемого удельного давления [p] = 30 МПа принятого для частоты вращения

13. 
    Определяется срок службы цепи
    

Для этого предварительно находим: допускаемое увеличение шага цепи = 3%, коэффициент смазки цепи



где =2,5



Тогда

Что больше ожидаемого срока службы,



Расчет нагрузок цепной передачи 1. Натяжение от провисания ведомой ветви от собственной массы



Где - коэффициент провисания





q = 7,5 кг

1. 
   Натяжение от центробежных сил при скорости цепи
   
2. 
   Окружное усилие F_t = 807 H (определенно выше)
   
3. 
   Суммарное напряжение ведущей ветви
   

4. 
   Нагрузка, действующая на валы
   

R = (1,15…1,20) F_t

R = 1,175*807 = 948 H

Проверяем цепь по запасу прочности



Что больше допускаемого [n] = 16,6

Геометрический расчет передачи 1.

Межосевое расстояние:

а = 1778 мм (вычислено выше)

2. Число зубьев ведомой звездочки



3. Длина цепи, выраженная в шагах



Количество звеньев цепи округляем до четного числа L_t = 132, чтобы избежать применения переходного соединительного звена.

4. Действительное межосевое расстояние, соответствующее округленной длине L_t, не вычисляем, так как электродвигатель установлен на салазках.

5. Делительные окружности звездочек:

Ведущей:



Ведомой:

3. Выбор муфты

Основное назначение муфт приводов – передача крутящего момента от одного вала на другой либо от вала на свободно сидящую на нем деталь: зубчатое колесо, шкив и т.д. Муфты приводов выполняют одновременно и ряд других функций: компенсируют в определенных пределах погрешности монтажа валов; позволяют соединять или разъединять валы, предохраняют рабочую машину от перегрузки, уменьшают толчки и вибрации в процессе работы.

Передача крутящего момента в муфтах осуществляется с помощью механической связи между деталями муфты (глухие, зубчатые, втулочно-пальцевые, кулачковые, шарнирные муфты и т.д.); за счет сил трения или магнитного притяжения (фрикционные и электроиндукционные асинхронные муфты); в результате сил инерции или индукционного взаимодействия электромагнитных полей (гидромуфты и электроиндукционные асинхронные муфты).

Эксплуатационной характеристикой муфт является передаваемый крутящий момент T и диаметр вала d, на который насаживается муфта. Конкретный типоразмер муфты выбирается в зависимости от условий эксплуатации по таблицам, согласно зависимости









Где



Исходя из диаметра вала электродвигателя (d = 22 мм) выбираю кулачково-дисковую муфту (ГОСТ 20720-75) с допустимым крутящим моментом 31,5 H*m и внутренним диаметром 22 мм.

4. Проверочный расчет шпоночных соединений

	d (диаметр вала в разрезе шпоночного соединения), мм	Шпонка			l1 (длина вала), мм
		b (ширина), мм	h (высота), мм	lp (рабочая длина шпонки), мм
Вал электродвигателя	22	6	6	44	50
Входной вал редуктора	20,20	4	4	32	36
Выходной вал редуктора	32,10	6	6	52	58

l_p - рабочая длина шпонки.



Наиболее опасной деформацией для шпонок и пазов является смятие от крутящего момента.



Проверочный расчет шпоночного соединения вала электродвигателя.


Проверочный расчет шпоночного соединения на входном валу редуктора:


Проверочный расчет шпоночного соединения на выходном валу редуктора:

5.Проектирование опорной конструкции привода

Плиты и рамы являются опорными конструкциями и служат для связи в единое целое отдельных узлов машины или ее отдельных механизмов, в рассматриваемом случае - узлов привода. Они воспринимают и передают на фундамент, действующие на машину нагрузки и обеспечивают правильность расположения узлов в процессе эксплуатации. Литая опорная конструкция называется плитой, а сварная - рамой.

Кроме прочности, опорные конструкции должны обладать жесткостью, так как последняя определяет ветроустойчивость машины.

Диаметр отверстий в кронштейне («лапе») электродвигателя – 10 мм.

Диаметр отверстий в кронштейне («лапе») редуктора – 15 мм

Выбираем швеллер № 14.

6.Описание сборки и смазки узлов привода.

Надежность оборудования зависит от рационального выбора смазочных материалов, способов и режимов смазки, контроля и качества смазки Основной функцией смазочных материалов является уменьшение сопротивления трению и повышение износостойкости трущихся поверхностей. Кроме того, смазка выполняет дополнительные функции: отвод тепла от узлов трения, защита поверхностей от коррозии.

При эксплуатации оборудование должно быть обеспечено регулярной смазкой с применением масел и консистентных смазок надлежащих марок по требованиям изготовителя.

Рациональный выбор способа смазки и смазочных материалов существенно повышает долговечность и надежность цепных передач, улучшает теплоотвод, снижает уровень шума.

Применяемые смазочные материалы должны быть чистыми и свободными от механических примесей (песка, пыли, стружки), храниться в закрытой таре, предназначенной для смазочных материалов различных марок.

Перед смазкой подшипников качения необходимо удалить загрязненную смазку.

Открытую цепную передачу смазываем солидолом жировым по ГОСТ 1033-79. В подшипниковые опоры закладываем солидол жировой по ГОСТ 1033-79.

Количество смазки должно соответствовать указанному в чертежах.

Заправка смазочным материалом шприцев и подача масла в смазываемые точки должна выполняться с соблюдением предосторожностей, обеспечивающих чистоту смазки.

Заключение.

При выполнении курсовой работы был проведен кинематический и энергетический расчет привода, сделан подбор электродвигателя и редуктора. Был сделан расчет открытой передачи, подобрана муфта. Проведен проверочный расчет шпоночных соединений, а так же подобран швеллер для конструирования рамы. В заключении описана сборка и смазка узлов привода. Полученные результаты обеспечивают работоспособность и надежность конструкции привода.

Список литературы:

1. 
   Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя в трех томах. М.: "Машиностроение", 2006. 936 с.
   
2. 
   Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А. "Расчет и проектирование деталей машин" [Учеб. пособие для техн. вузов] 3-е изд., перераб. и доп. , год выпуска: 1991г., количество страниц: 276 с
   

					КР ДМ 2020.01.083.000000 РПЗ
Изм	Лист	№докум.	Подп.	Дата
Разраб.		Кушнарев			Пояснительная записка	Лит.	Лист	Листов
Пров.		Синица				у	2	13
						БГТУ им. В.Г. Шухова ЭТА-31
Н.контр.
Утв.