Расчет двигателя

 

Содержание 

Содержание                                                                              №страницы

Введение.                                                                                                     2

1 Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет.           3-5

2 Расчет цилиндрической косозубой передачи.                                       6-12

3 Расчет ременной передачи.                                                                     13-17

4 Проектный расчет валов редуктора.                                                      18-21

5 Подбор и  проверка шпонок.                                                                    22

6 Конструктивные размеры зубчатых колес.                                           23-25

7 Подбор и проверка подшипников качения.                            26-32

8 Проверочный  расчет ведомого вала на сопротивление         33-35

усталости.

9 Подбор муфты.                                                                           36-37

10 Смазка зубчатой передачи и подшипников.                          38

Литература                                                                                     39 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

     В настоящем курсовом проекте спроектирован  одноступенчатый  вертикальный цилиндрический редуктор общего назначения.

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

       Передаточное число u=3,15. редуктор не реверсивный предназначенный для  индивидуального изготовления  и длительной работы, нагрузка постоянная , работа двух сменная .  Рвых =2,4квт  на тихоходном валу ,nвых=80об/мин. Редуктор соединяется с электродвигателем через клиноременную передачу.        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

        1 Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет

      исходные  данные

nвых=80об/мин        Рвых =2,4квт

nвых- частота вращения вала на выходе

Рвых – мощность на выходе

         1.1 Определяем общий   коэффициент полезного действия (кпд) двигателя [ 1 стр5 таб1.1 ]

        η=ηрп*ηзп*ηпп (1.1)

        ηрп= 0,95 –кпд ременной передачи

        ηзп =0,97 – кпд зубчатой передачи

        ηпп=0,99 – кпд подшипников качения

        ηобщ – общий кпд

ηобщ=0,95*0,97*0,99=0,91

         1.2 Определяем требуемую мощность  электродвигателя 

Рт = квт (1.2)

Рвых – мощность на выходе

Рт – требуемая мощность

По каталогу выбираем двигатель [ 1 стр384 таб19.27]

Принимаем   4А112МА6

Рдв=3квт         nдв =955об/мин

1.3 Определяем  общее передаточное число привода 

uобщ =  (1.3) 

uобщ –общее передаточное число

nдв- частота вращения вала электродвигателя

nвых- частота вращения на выходе  

uобщ =

         1.4 Разбиваю общее передаточное  число привода   по ступеням [1 стр6 таб1,2]

принимаю  по ГОСТу 21426-75 у зубчатой передачи  3,15

 uрем=  (1.4)

uрем- передаточное число ременной передачи

uз- передаточное число зубчатой передачи 

uрем= =3,78

         1.5 Определяю частоту вращения ,угловые скорости, вращающие моменты на валах двигателя

         1.5.1 Вал электродвигателя

ωдв=  (1.5)

ωдв=

Тдв= Нм (1.6)

Тдв= Нм

         1.5.2 Ведущий вал редуктора

n1= об/мин (1.7)

n1= об/мин

ω=  (1.8)

ω=

Р1=Ртр*ηрп (1.9)

Р1= 2,637*0,95=2,5квт

Т1= Нм (1.10)

Т1= Нм

         1.5.3  Ведомый вал редуктора

n2= n1/ uз=252,65/3,15=80,2об/мин (1.11)

ω2= π n2/30=3,14*80,2/30=8,39рад/с (1.12)

 Р2=Р1*ηз=2,5*0,97=2,425квт (1.13)

Т2=Р2/ ω2=2,425*10 /8,39=289Нм (1.14) 

         1.6 результаты расчетов сводим в  таблицу 1

Таблица 1 
 
 
 
 

2 Расчет цилиндрической  косозубой передачи

         2.1Выбор материала и определение допускаемых напряжений

         2,2 Ориентируясь на рекомендации и данные таб2 методички [2] выбираем для изготовления зубчатых колес следующие материалы учитывая  что колеса косозубые.

       шестерня: сталь 40х. т/о - улучшение, диаметр заготовки Dпред=125мм, твердость рабочих поверхностей зубьев 269…302HB, предел прочности δв=900мПа

       колесо; сталь 40х. т/о - улучшение, ширина заготовки венца зубчатого колеса Sпред=125мм, твердость рабочих поверхностей зубьев 269…302HB, предел прочности δв=750мПа

     Из  табличных данных выбираем средне  значение твердости как наиболее  вероятное. 

    Принимаем;      для   шестерни Н1=295НВ

      для колеса Н2=240НВ

         2,3 Определяем допускаемое  контактное  напряжение

  [δн]=δно/[Sм]*КмL

δно- предел контактной выносливости поверхностей зубьев [2 таб3]

δно=(2НВ+70)мПа

[Sм]-допускаемый коэффициент безопасности

[Sм]=1,1 –при однородной структуре материала

КмL – коэффициент долговечности учитывающий влияние срока службы 

КмL – при длительной работе передачи

[δн1]= (2НВ+70)/ [Sм]=2*295+70/1,1=600мПа() (2.1)

[δн2]= (2НВ+70)/ [Sм]=2*240+70/1,1=500мПа

допускаемое  контактное напряжение для косозубой  передачи

  [δн]=0,45([δн1]+ [δн2])=0,45(600+500)=495 мПа (2.2)