Проектирование привода к шнеку (стр. 1 из 4)

Министерство науки и образования РК

Карагандинский государственный технический университет

Кафедра САПР

Пояснительная записка

к курсовой работе

по дисциплине «Основы конструирования и автоматизации проектирования»

Тема: «Проектирование привода к шнеку»

Руководитель

___________ ____________ __________

(оценка) (подпись) (дата)

Студент

___________ __________

(подпись) (дата)

Караганда 2009

Содержание

1 Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчёт привода

1.1 Определение общего КПД привода

1.2 Определение требуемой мощности электродвигателя

1.3 Определение общего передаточного числа привода и разбивка его по ступеням

1.4 Кинематический и силовой расчёт привода

2 Расчет зубчатых колес редуктора

3 Предварительный расчет валов редуктора

3.1 Быстроходный вал

3.2 Тихоходный вал

4 Конструктивные размеры шестерни и колеса

5 Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора

6 Расчет цепной передачи

7 Первый этап эскизной компоновки редуктора

8 Проверка прочности шпоночных соединений

8.1 Быстроходный вал

8.2 Тихоходный вал

9 Выбор муфты

10 Второй этап компоновки редуктора

11 Вычерчивание редуктора

12 Выбор основных посадок деталей

13 Выбор сорта масла

14 Описание сборки редуктора

15 Список используемой литературы

1. Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчёт привода

1.1 Определение общего КПД привода

Общий КПД привода равен произведению КПД отдельных передач и их элементов.

η_общ. = η_ц.п.·η_з.п.·(η_п.к.)³·η_м. =

1.2 Определение требуемой мощности электродвигателя

Мощность на валу рабочего органа Р_вых = 5 кВт

Требуемая мощность электродвигателя

Р_тр =

= кВт

По Р_тр электродвигателя выбираем электродвигатель согласно условию:

Р_дв ≥ Р_тр

Р_дв = 7,5 кВт

1.3 Определение общего передаточного числа привода и разбивка его по ступеням

Частота вращения рабочего органа

n_вых = 120

Принимаем синхронную частоту вращения двигателя n_с = 1000

, тогда асинхронная частота вращения вала электродвигателя

n_дв = n_с·(1-

) =

Общее передаточное число привода равно произведению передаточных чисел отдельных передач

u_общ = u_ред ·u_ц.п. =

=

Принимаем для цепной передачи u_ц.п= 3

Находим:

u_ред =

=

Принимаем ближайшее стандартное значение u_ред.ст. = 2,5

Тогда фактическое значение передаточного числа цепной передачи будет равно

U_ц.п.ф. =

=

Все полученные данные заносим в таблицу:

Таблица 1

Рдв, кВт	7,5
Ртр, кВт	5,81
nc,	1000
s %	3,2
Типоразмер	132М6
nдв	968
nвых	120
uобщ	8,06
uред.ст.	2,5
uц.п.ф.	3,22

1.4 Кинематический и силовой расчёт привода

1.4.1 Вал электродвигателя

Р_тр = 5,81 кВт

n_дв= 968

Угловая скорость:

ω_дв =

=

Вращающий момент:

Т_дв =

= Нм

1.4.2 Вал I – быстроходный

n₁ =n_дв = 968

ω₁ =ω_дв = 101,32

Т₁ = Т_дв· η_м.· η_п.к. =

Нм

1.4.3 Вал II – тихоходный

n₂ =

=

ω₂ =

=

Т₂ = Т₁· u_ред.ст.·η_п.к.·η_з.п. =

Нм

1.4.4 Вал III – рабочего органа

n₃ =

ω₃ =

Т₃ = Т₂·u_ц.п.ф.∙ η_ц.п..·η_п.к. =

Нм

2. Расчет зубчатых колес редуктора

Выбираем материалы со средними механическими характеристиками: для шестерни сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость HB 230; для колеса – сталь 45, термическая обработка - улучшение, но твердость на 30 единиц ниже – HB 200.

Допускаемые контактные напряжения

,

=2HB+70

где

- предел контактной выносливости при базовом числе циклов.

K_HL- коэффициент долговечности; при числе циклов нагружения больше базового, что имеет место при длительной эксплуатации редуктора, принимают K_HL=1; коэффициент безопасности

=1,10.

Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение:

;

для шестерни

МПа;

для колеса

МПа

Тогда расчетное допускаемое контактное напряжение

МПа

Требуемое условие

выполнено.

Коэффициент

=1,25.

Принимаем для косозубых колес коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию

Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев по формуле

a

=112мм

Нормальный модуль зацепления принимаем по следующей рекомендации:

m_n=

=

Принимаем m_n=1,25мм.

Примем предварительный угол наклона зубьев

и определим числа зубьев шестерни и колеса

Принимаем z₁=50, тогда z₂=z_1*u=

Уточненное значение угла наклона зубьев