Санкт-Петербургский Государственный Морской Технический

Санкт-Петербургский Государственный Морской Технический

Университет

Кафедра деталей машин и ПТМ.

Курсовой проект.

Электромеханический привод.

 

Выполнила:

Преподаватель: Лебедев К.Б.

 

 

Г

Содержание.

Исходные данные.

Кинематический расчёт редуктора.

2.1. Кинематическая схема несоосного, 2-х ступенчатого редуктора.

2.2. Определение общего передаточного числа.

2.3. Разбивка передаточного числа по ступеням ГОСТ 2185-55.

2.4. Определение числа оборотов промежуточного вала. 3. Силовой расчёт ступеней редуктора, выбор электродвигателя.

3.1. Силовой расчёт ступеней.

3.2. Определение момента на промежуточном валу.

3.3. Выбор электродвигателя.

Расчёт межосевых расстояний валов.

Расчёт параметров зубчатого зацепления.

5.1. Расчёт модулей тихоходной и быстроходной ступеней.

5.2. Определение числа зубьев колёс.

5.3. Вычисление диаметров делительных окружностей зубчатых колёс.

5.4. Расчёт ширины зубчатого венца колёс.

Проверка прочности зубьев колёс.

6.1. Расчёт зубьев на выносливость при изгибе.

6.2. Проверка зубьев на контактную выносливость.

Предварительный расчёт диаметров валов.

Расчёт конструктивных размеров колёс.

Расчёт диаметров и осевых размеров валов.

9.1. Расчёт входного вала.

9.2. Расчёт промежуточного вала.

9.3. Расчёт выходного вала.

Выбор призматических шпонок, материал Сталь-45.

 

 

Исходные данные.

Таблица 1.

Название.	Мощность электродвигателя.	Мощность на выходе.	Момент на выходе.
Обозначение.	nэ	nвых	Твых
Единица измерения.	Об/мин	Об/мин
Численное значение.

 

Кинематический расчёт редуктора.

Кинематическая схема.

Рис.1

 

На рисунке № 1 представлена кинематическая схема редуктора, которая включает в себя 3 вала:

1) Входной вал, соединённый с электродвигателем.

2) Промежуточный вал.

3) Выходной вал, соединённый с устройством-потребителем.

На валах располагаются шестерни (быстроходная с числом зубьев Z1 и тихоходная с числом зубьев Z3) и колёса (быстроходное с числом зубьев Z2 и тихоходное с числом зубьев Z4).

 

Определение общего передаточного числа.

Общее передаточное число U определяется как отношение мощности на входе (мощности электродвигателя) к мощности на выходе.

Разбивка передаточного числа по ступеням ГОСТ 2185-55.

 

Для определённых интервалов передаточного числа U ГОСТом установлены определённые значения тихоходного передаточного числа Uт:

 

Таблица 2.

Интервал значений U.	Значение Uт.
8 - 12
12 - 20	4.5
20 - 32
32 - 50	5.6

 

Согласно таблице № 2 принимаем значение Uт = 2 тогда значение быстроходной ступени Uб найдём из формулы U= Uт Uб:

 

 

 

Определение числа оборотов промежуточного вала.

Число оборотов промежуточного вала n пр определяется как произведение выходной мощности и передаточного числа тихоходной ступени.

nвых *Uт = = 370 об/мин.

 

 

Силовой расчёт ступеней, выбор электродвигателя.

Силовой расчёт ступеней.

 

 

 

 

ŋ= 0.97

 

Определение момента на промежуточном валу.

 

Выбор электродвигателя.

Из каталога электродвигателей «Электротехнический завод», С.-Петербург, наиболее соответствует значениям входной мощности и числа оборотов двигатель модели типа АИР 132 М4У3 (АИР132М4 IM1081 3ф 11,0кВт 1500 об/мин)

 

 

Проверочные расчеты

9.1 Проверочный расчет быстроходного вала

 

F_t Окружная сила F_t =2T/d

F_{r :} Радиальная сила

Где угол зацепления

угол наклона зубьев для прямозубъев

получим

Определение реакции в опорах и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов.

Рассмотрим реакции от силы F_r,действующей в вертикальной плоскости

При этом имеет уравнение равновесии

Реакция от силы и F_m, действующие по горизонтальной плоскости

Отсюда получим

Определение запасы сопротивления усталости в опасных сечений по формуле

Где

запас сопротивления усталости только по изгибу

 

запас сопротивления усталости только по кручению

Где

и амплитуды переменных составляющих циклов напряжения

и постоянные составляющие при расчетов валов

и

и Корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжения на сопротивления усталости

для среднеуглеродистых сталей

: предел выносливости

: Масштабный фактор и фактор шероховатости поверхности

: Эффективные коэффициенты концентрации напряжения при изгибе и кручение

Выбираем материал вала – Сталь 45, то

 

Просчитываем 2 предполагаемых опасных сечения (сечения и сечения )

Для сечения

Напряжения изгиба

Напряжения кручения

 

для среднеуглеродистых сталей

получим

Для сечения

Напряжения изгиба

Напряжения кручения

получим

Делать вывод:Больше напряжено сечения

Проверяем статическую прочность при перегрузках

статическая прочность обеспечена

 

9.2 Проверочный расчет прочности призматических шпонок

условия прочности призматических шпонок

у стандартных шпонок размеры b u h подобраны так, что нагрузки соединения ограничивают не напряжения среза, а напряжение смятия. Поэтому при расчетах обычно использует только формула

Где напряжение смятия

допустимые напряжения смятия

h: высота шпонок

:рабочая длина шпонок

Для шпоночного соединения: Муфты и входной вал

 

,

получим

вывод: прочность призматической шпонки на соединение муфты – входной вал обеспечена.

Для шпоночного соединения: вал- шестерни быстроходного

,

получим

вывод: прочность призматической шпонки на соединение входной – шестерни быстроходного вала обеспечена.

Для шпоночного соединения: промежуточный вал- колесо быстроходного

,

получим

Прочность обеспечена

Для шпоночного соединения: промежуточный вал- шестерни тихоходного

,

получим

Прочность обеспечена

Для шпоночного соединения: выходной вал- колесо тихоходного

,

получим

Прочность обеспечена

 

Для шпоночного соединения: выходной вал- муфты

,

получим

Прочность обеспечена

 

 

9.3 Определение долговечности подшипников

 

выбираем тип подшипников: Качение

использовать Шарикоподшипники радиальные однорядные по ГОСТ 8338-75

Подшипник 207 ГОСТ8338-75 для быстроходного вала

Он имеет параметры

из формулы

Где эквивалентная нагрузка на подшипнике

номинальная долговечность

показатель степени зависит от тел вращения (для шарика )

определяется

где радиальная нагрузка на подшипнике (наибольшая из реакции опор при расчете вала)

осевая нагрузка на подшипнике (она равна осевой силы зацепление, для нашей задач )

, Если то

при

коэффициент режима нагрузки (для нашей задачи умеренными толчеными и ударными)

коэффициент температуры (для нашей задачи то )

Для подшипники на быстроходном вале

находим

 

Санкт-Петербургский Государственный Морской Технический

Университет

Кафедра деталей машин и ПТМ.

Курсовой проект.

Электромеханический привод.

 

Выполнила:

Преподаватель: Лебедев К.Б.

 

 

Г

Содержание.

Исходные данные.