Привод индивидуальный

ФЕДЕРАЛНОЕ АГЕНСТВО ПО КУЛЬТУРЕ И КИНЕМАТОГРАФИИ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ КИНО И ТЕЛЕВИДЕНИЯ

Кафедра механики

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

на тему «Привод индивидуальный»

Санкт-Петербург

2009г.

Содержание

 

Техническое задание на курсовое проектирование.

1 Кинематический расчет и выбор электродвигателя

2 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений

3 Расчет тихоходной ступени привода

3.1 Проектный расчет

3.2 Проверочный расчет по контактным напряжениям

3.3 Проверочный расчет зубьев на изгиб

4 Расчет быстроходной ступени привода

5 Проектный расчет валов редуктора

5.1 Расчет тихоходного вала редуктора

5.2 Расчет быстроходного вала редуктора

5.3 Расчет промежуточного вала редуктора

6 Подбор и проверочный расчет шпонок

6.1 Шпонки быстроходного вала

6.2 Шпонки промежуточного вала

6.1 Шпонки тихоходного вала

7 Проверочный расчет валов на статическую прочность

8 Выбор и проверочный расчет подшипников

9 Выбор масла, смазочных устройств

Список использованной литературы

Техническое задание на курсовое проектирование

Механизм привода

1-    электродвигатель;

2-    муфта упругая;

3-    редуктор зубчатый цилиндро-червячный;

4-    передача зубчатая цилиндрическая;

5-    передача червячная;

6-    муфта;

7-    исполнительный механизм.

Вариант 10

Потребный момент на валу исполнительного механизма (ИМ) Т_им=11Нм;

Угловая скорость вала ИМ ω_им=12с^-1.

Разработать:

1-    сборочный чертеж редуктора;

2-    рабочие чертежи деталей тихоходного вала: зубчатого колеса, вала, крышки подшипника.

1 Кинематический расчет и выбор электродвигателя

Исходные данные:

-      потребный момент на валу исполнительного механизма (ИМ) Т_им=11Нм;

-      угловая скорость вала ИМ ω_им=12с^-1;

Определяем мощность на валу ИМ N_им= Т_имх ω_им=11х12=132Вт.

Определяем общий КПД привода по схеме привода

η_общ=η_зп η_чп η_м η_п (1.1)

где [1, с.9,10]: η_зп=0,97- КПД зубчатой цилиндрической передачи;

η_чп=0,8- КПД червячной передачи;

η_м=0,98² – потери в муфтах;

η_п=0,99⁴- коэффициент, учитывающий потери на трение в подшипниках 4-х валов.

Сделав подстановку в формулу (1.1) получим:

η_общ.=0,97*0,85*0,98²*0,99⁴=0,7

Определяем потребную мощность электродвигателя [1,с.9]

N_эд≥N_им/η_общ. (1.2)

где N_эд – требуемая мощность двигателя:

N_эд=132/0,7=188,6Вт

Выбираем электродвигатель [1,с.18,табл.П2]

Пробуем двигатель АИР56В2: N_дв.=0,25кВт;

Синхронная частота вращения n_дв=3000об/мин; S=8%.

Определяем номинальную частоту вращения электродвигателя по формуле (5) [1,c.11]:

n_ном=n_дв·(1-S/100);

n_ном=3000·(1-0,08);

n_ном=2760 об/мин

Определяем угловую скорость вала двигателя

ω_дв=πn_дв/30=π*2760/30=289рад/с;

Определяем общее передаточное число привода

U=ω_дв./ω_им=289/12=24,1

Производим разбивку передаточного числа по ступеням. По схеме привода

U_общ.=U₁· U₂; (1.3)

Назначаем по рекомендации [1,табл.2.3]: U₂=10;

Тогда U₁= U_общ./U₂; U₁=2,4. Принимаем U₁=2,5. Тогда U_общ.=25

Принимаем окончательно электродвигатель марки АИР56В2.

Угловые скорости определяем по формуле

ω=πn/30 (1.4)

Рис.1 Схема валов привода

1 – быстроходный вал;

2 – промежуточный вал;

3 – тихоходный вал.

По схеме валов (рис.1) и формуле (1.4) определяем частоты вращения и угловые скорости каждого вала

n₁= n_ном.

ω₁= ω_дв=289рад/с;

n₂= n_ном/U₁=2760/2,5=1104об/мин;

ω₂=πn₂/30=π*1104/30=115,6 рад/с;

n₃= n₂/U₂=1104/10=110,4 об/мин;

ω₃=πn₃/30=π*110,4/30=11,5 рад/с.

Определяем мощность на каждом валу по схеме привода

N₁=N_дв η_м=0,25*0,98=245Вт;

N₂=N₁ η_зп η_п²=245*0,97*0,99²=233Вт;

N₃=N₂ η_чп η_п =233*0,8*0,99=184,5Вт;

N_им=N₃ η_м =224*0,98=181Вт.

Определяем вращающие моменты на каждом валу привода по формулам [1,с.12,14]:

 ; Т₂=Т₁•U₁;

Т₃=Т₂•U₂; (1.5)

Т₁=245/289=0,85 Н•м;

Т₂=0,85•2,5=2,1 Н•м;

Т₃=2,1•10=21 Н•м.

Все рассчитанные параметры сводим в табл.1.

Таблица 1

Параметры кинематического расчета

№ вала	n, об/мин	ω, рад/с	N, Вт	Т, Нм	U
Дв	2760	289	250	0,85
1	2760	289	245	0,85	2,5
2	1104	115,6	233	2,1
					10
3	110,4	11,5	184,5	21
ИМ	110,4	11.,5	181	21