Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Машиностроение – ключевая отрасль экономики, в значительной степени определяющая производительность труда, качество продукции, темпы и уровень технического прогресса, и обороноспособность страны.



КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

По дисциплине: Детали машин и основы конструирования

 

 

Тема: Проектирование привода общего назначения

 

Выполнил:    
Научный руководитель  
  Дата защиты:_______________________  
  Оценка:____________________________ Подпись руководителя:_______________

 

 

Иваново 2006

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Основную часть производственных процессов современной хозяйственной деятельности человека выполняют машины – механические устройства, служащие для преобразования энергии, материалов или информации.

Машиностроение – ключевая отрасль экономики, в значительной степени определяющая производительность труда, качество продукции, темпы и уровень технического прогресса, и обороноспособность страны.

Основные задачи дальнейшего развития машиностроения в нашей стране – увеличение мощности и быстроходности, а следовательно, и производительности машин, снижение их материалоемкости и себестоимости, повышение точности и надежности, а также улучшение условий обслуживания, внешнего вида машин и повышение их конкурентоспособности на мировом рынке.

Выполнение курсового проекта по «Деталям машин» завершает общетехнический цикл подготовки курсантов. Объектами курсового проектирования являются обычно приводы различных машин и механизмов, использующие большинство деталей и узлов общемашиностроительного применения.Задание: рассчитать и спроектировать редуктор с ременной (цепной) передачей, валами на подшипниках качения, для привода механизма.

 

Исходные данные:

- число оборотов вала механизма n3=200 об/мин

- мощность на валу механизма Р=2,5 кВт

- редуктор нереверсивный. Нагрузка постоянная, работа в две смены;

- срок службы 5 лет.

При решении задачи привести расчеты:

1. Синтез и кинематический анализ механизма.

2. Расчет закрытой зубчатой передачи.

3. Предварительный расчет валов редуктора и их конструктивная проработка.

4. Конструирование шестерни и колеса.

5. Конструирование корпуса редуктора.

6. Расчет открытой передачи.

7. Выбор и проверка долговечности подшипников.

8. Проверка прочности шпоночных соединений.

9. Выбор способа смазки и вида смазочных материалов

 

Кинематическая схема привода центробежного насоса

Синтез и кинематический анализ механизма

Анализируя схему, определяем, что привод состоит из открытой и закрытой цилиндрической зубчатой передачи – редуктора.

1.1 По таблице, приведенной в приложении 2, принимаем КПД всех передач входящих в привод.

h = (1.1)

где - КПД цилиндрической зубчатой передачи = 0,95,

- КПД цилиндрической зубчатой передачи = 0,97;

- КПД подшипниковых опор всех валов = (0,99)2;

n - число пар подшипниковых опор валов

(для данной схемы n = 2)

 

=0,95*0,97*(0,99)2=0,903;

 

1.2 Требуемая мощность электродвигателя, кВт:

Рдв = , (1.2)

 

где Р– мощность рабочей машины, Р 3= 2,5 (кВт);

= 0,903 (п. 1.1);

Рдв = =2,5/0,903=2,76(кВт)

 

1.3. Из таблицы приложения 3 выбираем по величине Pдв асинхронный электродвигатель 112МAG с n1=955 об/мин, P1=2.5 кВт

1.4. Определяем общее передаточное число привода:

, (1.3)

Здесь n1 – асинхронная частота двигателя (приложение 3);

n3 – число оборотов вала машины (заданное). Для рекомендуемых схем вал имеет порядковый номер 3, считая от вала двигателя.

 

U1-3=955/200=4,775

 

1.5. Передаточное число всего привода состоит из частных передаточных чисел передач, входящих в привод согласно разработанной кинематической схемы.

U1-3 = U1-2U2-3;

где U1-2 – передаточное число первой передачи;

U2-3 – передаточное число второй передачи.

 

U1-3=4,775

 

1.6. По принятому передаточному числу Uр определяется передаточное число открытой передачи:

(1.4)

=4,775/2,5=1,9

 

1.7.Определяем кинематические характеристики валов.

Вал двигателя (вал номер 1).

P1 = 2,76 кВт,

n1 = 955 об/мин,

ω1= πn1/30 = 3,14×955/30 = 99,9(с-1),

Т1 = Р1×1031 = 2,76×103 /99,9 = 27,6 (Нм).

Вал номер 2:

n2= (об/мин)

ω2=-1)

(кВт)

(Нм)

 

Вал номер 3:

n3= (об/мин)

ω3=-1)

P3= (кВт)

T3= (Нм)

 

Полученные в результате кинематического расчета данные сводятся в таблицу 1.1

Таблица 1.1

Валы n, об/мин , с-1 Р, кВт Т, Нм U  
99,9 2,76 27,6 1,9  
502,63 52,6 2,59 49,31  
2,5  
201,05 21,04 2,708 118,38  

 

Предварительный расчет валов редуктора и их конструктивная проработка.

 

Проводим расчет вала на кручение по пониженным допускаемым напряжениям без учета влияния изгиба.

Материалом вала будет являться материал шестерни (червяка), принятый в п.п. 2.2 и 3.1.

3.1Ориентировочное значение диаметра выходного конца вала - шестерни (вала – червяка), мм:

(3.1)

здесь Тб, Нмм – крутящий момент на валу;

[t] – допускаемое напряжение на кручение; [t] = 10…20 Н/мм2; меньшие значения принимаем для быстроходного вала, бльшие – для тихоходного.

3.2 M=250 H,м D=140 L=165 L=80

Длина данного участка:

l1 = (1…1,5)d1. (3.2)

l1 = (1,3)d1=1.3*38=49.4≈50

Согласно типовой конструкции вала редуктора второй ступенью является диаметр вала под подшипник:

dп= d1 + 2t, (3.3)

dп= 38+2*2.5=43≈45

где t – высота заплечиков, принимаемая по таблице.

Необходимо учесть, что для того, чтобы обеспечить нормальную посадку подшипника на вал, данный диаметр нужно округлить до значения, кратного 5.

Длина участка:

l2 = 1,5dп (3.4)

l2=B=25

Третья ступень - диаметр буртика подшипника:

dб= dп+ 3,2r, (3.5)

dб=43+3.2*25=51

где r – координата фаски подшипника.

Длина третьего участка назначается конструктивно.

 

Рис. 3.1. Конструктивно проработанный быстроходный вал

3.3. Определяем диаметр под подшипник тихоходного вала:

. (3.6)

 

(мм)

Данный диаметр округляем до ближайшего большего кратного 5.

Длина участка:

l2 = 1,5dп (3.7)

l2=18 (мм)

 

Диаметр выходного конца вала:

dм= dп - 2t, (3.8)

dм=43-2*2,5=38

где t – высота заплечиков.

Длина данного участка:

l1 = (1…1,5)dм (3.9)

l1=35*1,5=52,5≈50

Диаметр буртика подшипника:

dб= dп+ 3,2r. (3.10)

dб =40+3,2*2,5=48

Длина участка определяется конструктивно.

Диаметр под колесо зубчатое:

dк= dп + 2t. (3.11)

dк=40+2*2,5=45

Длина данного участка:

l3 = (1,3…1,5)dк (3.12)

l3=45*1,5=67,5≈65

 

Диаметр буртика колеса:

dбк= dк + 3f, (3.13)

dбк=45+3*1,2=50

где f – фаска ступицы (определяется по таблице приложения 17).

Длина участка определяется конструктивно.

Рис.3.2. Конструктивно проработанный тихоходный вал

 

Расчет ременной передачи

 

Для рекомендуемых кинематических схем значения Т, Р, n, u соответствуют значениям

Т1=5,4*103 Н*м; Р1=5,5 кВт; n1=965; uп=2,14 таблицы 1.1.

6.1. Определяем сечение «Б».

6.2. b=17; Вр=14; T=10.5; Y0=4; F=138мм2; L=5м; Dmin=125 мм; M1=100 H*м

6.3. Диаметр ведомого шкива, мм с учетом относительного скольжения

ε = 0,015:

d2 = d1Uп (1-0,015). (6.1)

d2 =125*2,14(1-0,015)=267,5*(0,985)=263,5

6.4. Уточненное передаточное отношение:

Uп = d2(1-0,015)/ d1. (6.2)

Uп=263,5*0,985/125=2,08

6.5. Определим минимально возможное межосевое расстояние

, (6.3)

amin=0.55(125+263.5)+10.5=224.1

где То– высота сечения ремня;

 

максимальное значение межосевого расстояния:

. (6.4)

amax=125+263.5=388.5

Примем a из промежутка amin <a<amax.

224<225<388.5

6.6. Длина ремня, мм:

; (6.5)

L=2*250+0.5π(263+125)+ мм

L=2*225+0.5+3.14+388.5+ =1060≈1000мм

6.7. Пересчитаем межосевое расстояние:

, (6.6)

где ; (6.7)

w=0.5*3.14*388.5=610

(6.8)

y=(263-125)2=19044

 

6.8. Определим угол обхвата меньшего шкива

. (6.9)

=180-57

6.9. Определим необходимое для передачи заданной мощности число ремней:

, (6.10)

Ро=0 CZ=0.95

CL=1 Cр=0.9

Cα=0.9

где Ро – мощность, допускаемая для передачи одним ремнем;

CL – коэффициент, учитывающий влияние длины ремня;

Cα – коэффициент, учитывающий угол обхвата;

CZ – коэффициент, учитывающий число ремней в передаче;

Cр – коэффициент режима работы.

6.10. Сила, действующая на валы

, (6.11)

где Fo – предварительное натяжение ветвей ремня;

; (6.12)

(м/с); (6.13)

(м/с)

θ – коэффициент центробежной силы.

6.11. Шкив для клиноременной передачи изготавливаем из чугуна Сч15 и Сч18. Шкивы диаметры до 300 - 400 мм выполняются дисковыми.

 

 

Таблица 8.1.

параметр обозначение величина
Тип ремня -  
Диаметр ведущего шкива d1
Диаметр ведомого шкива d2 263,5
Передаточное число u 2,14
Межосевое расстояние a
Длина ремня L
Число ремней z
Сила, действующая на валы Fp

 

Рис. 8.2. Шкив

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Задание на проектирование …………………………………………….….2

1.Выбор электродвигателя……………………………………………….… 4

2.Кинематический расчет привода………………………………………....5

3.Расчет редуктора……………………………….6

5.Расчет ременной передачи………………………………………………... 14

6.Расчет валов…………………………………………………………….… 18

7.Выбор подшипников и расчет по динамической грузоподъемности 31

8.Выбор и проверочный расчет шпонок………………………………….. 33

9.Выбор и расчет муфты………………………………………………….... 34

10.Выбор смазки зубчатого зацепления и подшипников…………….… 35

11.Список использованных источников…………………………..….…… 36

 

 

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

По дисциплине: Детали машин и основы конструирования

 

 

Тема: Проектирование привода общего назначения

 

Выполнил:    
Научный руководитель  
  Дата защиты:_______________________  
  Оценка:____________________________ Подпись руководителя:_______________

 

 

Иваново 2006

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Основную часть производственных процессов современной хозяйственной деятельности человека выполняют машины – механические устройства, служащие для преобразования энергии, материалов или информации.

Машиностроение – ключевая отрасль экономики, в значительной степени определяющая производительность труда, качество продукции, темпы и уровень технического прогресса, и обороноспособность страны.

Основные задачи дальнейшего развития машиностроения в нашей стране – увеличение мощности и быстроходности, а следовательно, и производительности машин, снижение их материалоемкости и себестоимости, повышение точности и надежности, а также улучшение условий обслуживания, внешнего вида машин и повышение их конкурентоспособности на мировом рынке.

Выполнение курсового проекта по «Деталям машин» завершает общетехнический цикл подготовки курсантов. Объектами курсового проектирования являются обычно приводы различных машин и механизмов, использующие большинство деталей и узлов общемашиностроительного применения.Задание: рассчитать и спроектировать редуктор с ременной (цепной) передачей, валами на подшипниках качения, для привода механизма.

 

Исходные данные:

- число оборотов вала механизма n3=200 об/мин

- мощность на валу механизма Р=2,5 кВт

- редуктор нереверсивный. Нагрузка постоянная, работа в две смены;

- срок службы 5 лет.

При решении задачи привести расчеты:

1. Синтез и кинематический анализ механизма.

2. Расчет закрытой зубчатой передачи.

3. Предварительный расчет валов редуктора и их конструктивная проработка.

4. Конструирование шестерни и колеса.

5. Конструирование корпуса редуктора.

6. Расчет открытой передачи.

7. Выбор и проверка долговечности подшипников.

8. Проверка прочности шпоночных соединений.

9. Выбор способа смазки и вида смазочных материалов

 







Читайте также:

  1. G) определение путей эффективного вложения капитала, оценка степени рационального его использования
  2. II. ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ПРАВО КАК КОМПЛЕКСНАЯ ОТРАСЛЬ
  3. III. Труд (уроки труда, общественно полезный труд в учебном заведении и дома - месте проживания)
  4. АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО СЕРВИСА В СХ
  5. Анализ обеспеченности предприятия трудовыми ресурсами и степени их использования
  6. Анализ решения задачи нахождения коэффициента фильтрационного сопротивления, обусловленного несовершенством скважины по степени вскрытия, по приближенным формулам
  7. Анализ состояния и развития технического уровня
  8. Анализ структуры процессов в соответствии с ISO 9000 - стандартом на качество проектирования, разработки, изготовления и послепродажного обслуживания
  9. Анализ технического состояния и эффективности использования основных средств
  10. Анализируя опыт мирового развития, можно выделить пять наиболее типичных моделей капиталистической экономики, базирующейся на многообразии форм собственности.
  11. Биологическая ценность и химический состав зерна злаковых культур. Состав и качество клейковины пшеницы.
  12. Биохимический статус, определяющий качество мяса, органолептическая оценка мяса и мясных продуктов.


Последнее изменение этой страницы: 2016-06-05; Просмотров: 88; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! (0.023 с.) Главная | Обратная связь