курсовая работа техническая механика. Разработка технической документации приводного устройства, состоящего из двигателя, одноступенчатого редуктора и открытой передачи

• Название: Разработка технической документации приводного устройства, состоящего из двигателя, одноступенчатого редуктора и открытой передачи
• Анкор: курсовая работа техническая механика
• Дата: 07.04.2022
• Размер: 1.28 Mb.
• Имя файла: Kursach.docx
• Тип: Пояснительная записка; #452092
• страница: 1 из 2

₊ОГАПОУ «УЛЬЯНОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ КОЛЛЕДЖ –

МЕЖРЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР КОМПЕТЕНЦИЙ»

Специальность25.02.08 Эксплуатация беспилотных авиационных систем

ДисциплинаТехническая механика .
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту на тему:

«Разработка технической документации приводного устройства, состоящего из двигателя, одноступенчатого редуктора и открытой передачи»

Автор проекта

(подпись, ФИО)
Обозначение курсового проекта КПД 244 . 00. 00 ПЗ Группа БСП-1
Проект защищен _________________________________________

дата оценка

Руководитель проекта _____________ Н.С. Киреева

2020



СОДЕРЖАНИЕ
Задание……………………………………………………………………….……3
Введение …………………………………………………………………….….…5
1 Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчеты

привода………..……………………………………………………………….…..6
2 Расчет цилиндрической зубчатой передачи …………………………….……9
3 Расчет клиноременной передачи………………………………………….…..13
4 Проектный расчет валов редуктора ……………………………….……...….19


5 Конструктивные размеры зубчатого колеса …………………….…………..23
6 Подбор подшипников качения …………………………………...…………..24
7 Проверочный расчет ведомого вала редуктора на сопротивление усталости…………………………………………………..…………………..…31
8 Подбор и проверка прочности шпонок …………………………...………....36
9 Подбор муфты………………………………………………………………....38
10 Смазка зубчатой передачи и подшипников………………………………...40
Список литературы ..………………………………………………...……….….41



УЛЬЯНОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ КОЛЛЕДЖ –

МЕЖРЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР КОМПЕТЕНЦИЙ

Специальность24.02.01 Производство летательных аппаратов

УТВЕРЖДАЮ

ПРЕДСЕДАТЕЛЬ ЦИКЛОВОЙ МЕТОДИЧЕСКОЙ КОМИССИИ
___________________________________________

___________________________________________

« »_____________________________2017г.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине Техническая механика.

Студент: Кулагин С.В.________________________________________18БСП-1_________________

фамилия, инициалы шифр группы

1. 
   Тема курсового проекта по технической механике: «Разработка технической документации приводного устройства, состоящего из двигателя, одноступенчатого редуктора и открытой передачи».
   

Спроектировать косозубый цилиндрический редуктор___________________________________

2. 
   Срок представления проекта ““ 201 г.
   
3. 
   Исходные данные для проектирования Вариант , P_вых = кВт, n_вых= об/мин. . Нагрузка нереверсивная, постоянная. Долговечность редуктора L_h =36000 ч, подшипников L_{h min} =10000 ч. /
   
4. 
   Содержание пояснительной записки курсового проекта ( стр.)
   

ВВЕДЕНИЕ

1. 
   Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчеты привода.
   
2. 
   Расчет клиноременной передачи.
   
3. 
   Расчет цилиндрической косозубой передачи. .
   
4. 
   Проектный расчет валов редуктора. .
   
5. 
   Конструктивные размеры зубчатого колеса. .
   
6. 
   Подбор подшипников качения..
   
7. 
   Проверочный расчет ведомого вала
   

редуктора на сопротивление усталости.

8. 
   Подбор и проверка прочности шпонок. .
   
9. 
   Подбор муфты..
   
10. 
    Смазка зубчатой передачи и подшипников..
    

Литература

5. Перечень графического материала (_______ листа А1):

Лист 1 Сборочный чертеж - А1 .

Лист 2 Чертеж ведомого вала - А3 .

Лист 3 Чертеж ведомого колеса - А3 .

Лист 4 Спецификация - А4 .

Лист 5 .

РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА Г. Ф. Фефилова .

подпись, дата инициалы, фамилия

ЗАДАНИЕ ПРИНЯЛ К ИСПОЛНЕНИЮ
Студент .

подпись, дата инициалы, фамилия

ВВЕДЕНИЕ.
В курсовом проекте спроектирован одноступенчатый горизонтальный косозубый цилиндрический редуктор общего назначения, входящий в состав привода.

Редуктор - это механизм, понижающий угловую скорость и увеличивающий вращающий момент на валах в приводе от электродвигателя к рабочей машине.

Передаточное число привода U_общ. = 14.6

передаточное число редуктора U = 4

Редуктор нереверсивный, предназначен для длительной эксплуатации. Нагрузка постоянная, спокойная, работа в две смены.

Валы установлены на подшипниках качения. Долговечность редуктора L_h = 36000 ч, минимальная долговечность подшипников качения

L_hmin = 10000 ч.

Мощность на тихоходном валу редуктора Р₂ = 2,7 кВт;

частота вращения n₂ = 65 мин^-1 (об/мин).

Редуктор соединен с электродвигателем через цепную передачу. На выходе редуктора устанавливается муфта упругая с торообразной оболочкой.


1 Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчеты привода




1.1 Исходные данные:

мощность на выходном валу Р_вых = Р₃ = 3,3 кВт;

частота вращения выходного вала n_вых = n₃ = 95 об/мин.

Редуктор предназначен для индивидуального изготовления и длительной работы. Нагрузка нереверсивная, постоянная. Работа двухсменная.
1.2 Определяем общий КПД привода, равный произведению КПД его элементов [ 1 ] = 0,98 •0,97 •0,94 = 0,89,

где _м = 0,98 - КПД муфты;

_зп = 0,97 - КПД зубчатой передачи;

_цп = 0,94 - КПД цепной передачи.
1.3 Определяем требуемую мощность электродвигателя

Ртр = ;

По каталогу выбираем электродвигатель с Рдв Ртр и асинхронной частотой вращения n_дв ближе к n_вых.

Двигатель АИР 112МВ6 ТУ 16-525.564-84 Р_дв = 4 кВт,

n_дв = 950 , диаметр вала двигателя d_дв = 32 мм.
1.4 Определяем общее передаточное число привода

Uобщ = .
1.5 Разбиваем общее передаточное число между передачами, принимая для зубчатой передачи стандартное значение Uзп

Uобщ = Uзп •Uцп ; Uзп = 3,15 (ГОСТ 2144-76); Uцп = .

1.6 Определяем частоту вращения, угловые скорости, мощности и вращающие моменты на валах привода.
1.6.1 Вал электродвигателя

n_дв = 950 об/мин;

;

Ртр = 3,70 кВт;


1.6.2 Ведущий вал редуктора

n₁ = n_дв = 950 об/мин;

;





1.6.3 Ведомый вал редуктора

;

;

;

.




1.6.4Третий вал

;

;

;






1.7 Результаты расчета сводим в таблицу 1.
Таблица 1

Вал	n, об/мин	, 1/с	Р , кВт	Т ,
Вал электродвигателя	950	99,5	3,7	37
1 вал ведущий	950	99,5	3,6	36
2 вал ведомый	302	31,6	3,4	107
3 вал	95	9,9	3,3	313

Uзп =3,15; Uцп =3,17



2 РАСЧЕТ РОЛИКОВОЙ ОДНОРЯДНОЙ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ


Рисунок 1

2.1 Исходные данные

Р1 =3,2 кВт - передаваемая мощность;

-угловая скорость ведущей звездочки;

Uцп = 3,17 - передаточное число.

Условия работы:

а) Характер нагрузки – спокойный;

б) - угол наклона линии центров к горизонту.
2.2 По передаточному числу U определяем число зубьев Z1 ведущей звездочки и Z2 ведомой [ 2 ]

Z1 >Z2; Z1min = 29 -2 • U = 29 - 2 • 3,17 = 22,66;

Принимаем Z1 = 23

Z 2 = Z1 • =23 • 3.17 = 73;

Z2 = 73 < Z2max = 120.

2.3 Определяем коэффициент влияния угловой скорости на износостойкость шарниров

;

;

Принимаем t = 15,875 мм.


2.4 Принятый шаг проверим по допустимой угловой скорости
.
2.5 Определяем среднюю скорость и назначаем способ смазки


;
способ смазки при , для цепных передач, не имеющих картера , применяют внутришарнирную смазку.
2.6 Задаемся расчетными коэффициентами Кд, Кн, Кр, Кс:

Кд =1 - коэффициент динамической нагрузки, зависящий от типа привода при спокойной нагрузке ;

Кн - коэффициент наклона линии центров звездочек к горизонту, т.к. , то Кн =1,56 ;

Кр - коэффициент, учитывающий способ регулирования натяжения цепи. Принимаем Кр = 1,25 для передачи с нерегулируемым межосевым расстоянием ;

Кс - коэффициент, зависящий от способа смазки передачи. Кс=1 при внутришарнирной смазке.

Определяем коэффициент эксплуатации Кэ

.
2.7 Принимаем срок службы передачи и определяем среднее давление в шарнирах звеньев цепи

, где - коэффициент работоспособности; - срок службы передачи; - коэффициент влияния угловой скорости ₁ ведущей звездочки на износостойкость.


2.8 Определяем окружную силу Ft

; принимаем и проверяем износостойкость цепи

,
где Ft - окружная сила передаваемая цепью;

-площадь проекции опорной поверхности шарнира;

do - диаметр валика;

bo - длина валика;

Кm - коэффициент, учитывающий число рядов цепи Кm = 1 для однорядной цепи

Рц =41,5 МПа > [ Pц ] =26 МПа
Принимаем t = 25,4 мм.


Снова определяем окружную силу F_t
;

,
Рц =25,7 МПа < [ Pц ] =26 МПа

условие соблюдается.
2.9 Определяем геометрические размеры передачи

- межосевое расстояние

Число звеньев цепи определяем по предварительному принятому межосевому расстоянию а, шагу t и числу зубьев Z1 ведущей и Z2 ведомой звездочек.



Полученное значение Lр округляем до целого четного числа звеньев Lр =110

Длина цепи

При отсутствии натяжных устройств межосевое расстояние уточняем

,

где ; .

Для нормальной работы передачи ведомая ветвь должна иметь необходимую стрелу

провисания, для чего расчетное межосевое расстояние нерегулируемых передач уменьшают на (0,002…0,004)

Принимаем

2.10 Определяем силу, действующую на вал

,

где К-коэффициент динамической нагрузки, действующий на вал и расположения передачи угла наклона линии центров звездочек к горизонту:

при .




3 РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

1. 
   Исходные данные
   

Вращающий момент на валу колеса

Угловая скорость ведущего вала

Передаточное число

Режим нагрузки – постоянный. Редуктор с нереверсивной передачей

предназначен для длительной эксплуатации и для мелкосерийного производства.

Зубчатые колеса нарезаны без смещения [2]

2. 
   Выбор материала зубчатых колёс
   

1. 
   Шестерня: Сталь 40Х; термообработка – улучшение; диаметр заготовки твёрдость рабочих поверхностей зубьев предел прочности
   

2. 
   Колесо: Сталь 40Х; термообработка – улучшение; ширина заготовки венца зубчатого колеса твёрдость рабочих поверхностей зубьев Предел прочности
   

Принимаем среднюю твёрдость шестерни колеса

3. 
   Определение допускаемых напряжений
   
   1. 
      Допускаемое контактное напряжение шестерни и колеса
      

_где – предел контактной выносливости поверхностей зубьев при

– допускаемый коэффициент безопасности при однородной структуре материала (улучшение);


– коэффициент долговечности для длительно работающих передач при постоянном режиме нагрузки.
Принимаем допускаемое контактное напряжение для прямозубых цилиндрических колёс


Условие выполняется.

2. 
   Допускаемое напряжение изгиба шестерни и колеса
   

где – предел выносливости зубьев по излому для материала

с

– допускаемый коэффициент безопасности для зубчатых колёс, изготовленных из поковок;

– коэффициент долговечности для длительно работающих

передач при постоянном режиме нагрузки

4. 
   Принимаем коэффициент ширины колеса относительно межосевого
   

расстояния



как для симметричного расположения колес относительно опор

5. 
   Определяем коэффициент ширины колеса относительно делительного диаметра шестерни
   

6. 
   Принимаем коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине зубчатого венца
   

как для прирабатывающихся колес имеющих твердость зубьев H