Проектирование привода силовой установки

Владимирский государственный университет

Кафедра теоретической и прикладной механики

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ДЕТАЛЯМ МАШИН

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДА СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ

Задание на курсовой проект

Спроектировать привод силовой установки.

Кинематическая схема привода.

Мощность на выходном валу: Р₃ = 4,8 кВт.

Число оборотов выходного вала: n₃ = 150 мин^-1.

Срок службы: L= 4 года.

Коэффициент нагрузки в сутки: k_с = 0,66

Коэффициент нагрузки в году: k_г = 0,7

Режим работы: реверсивный.

Нагрузка: постоянная.

Содержание

Задание на курсовую работу

Содержание

1. Кинематические расчеты

1.1 Выбор электродвигателя

1.2 Передаточное отношение и разбивка его по ступеням

1.3 Скорости вращения валов

1.4 Вращающие моменты на валах

2. Материалы и допускаемые напряжения зубчатых колес

2.1 Назначение материалов и термообработки

2.2 Расчет допускаемых контактных напряжений

2.3 Расчет допускаемых напряжений изгиба

3. Проектный расчет зубчатой передачи

4. Расчет размеров корпуса редуктора

5. Проектный расчет валов

5.1 Тихоходный вал

5.2 Быстроходный вал

5.3 Назначение подшипников валов

6. Уточненный расчет валов (тихоходный вал)

7. Уточненный расчет подшипников тихоходного вала

8. Выбор и проверочный расчет шпоночных соединений

9. Выбор и расчет количества масла

10. Сборка редуктора

Список использованной литературы

1.  Кинематические расчеты

1.1 Выбор электродвигателя

Общий КПД двигателя:

η = η_з.п. · η_рем · η_п²

η_з.п. = 0,97…0,98; принимаем η_з.п. = 0,98 – КПД зубчатой цилиндрической передачи;

η_рем = 0,9…0,95; принимаем η_рем = 0,9 – КПД клиноременной передачи;

η_п = 0,98…0,99; принимаем η_п = 0,98 – КПД пары подшипников качения.

η = 0,98 · 0,9 · 0,98² = 0,85

Требуемая мощность двигателя:

Р_тр = Р₃/ η = 4,8 / 0,85 = 5,65 кВт = 5650 Вт

Передаточное число привода:

U = U_з.п. · U_рем

Принимаем: U_з.п. = 5 - передаточное число зубчатой цилиндрической передачи;

U_рем = 2 - передаточное число клиноременной передачи.

U = 5 · 2 = 10

Номинальное число оборотов двигателя:

n_дв = n₂ · U = 150 · 10 = 1500 об/мин; n₂ = n₃

С учетом Р_тр и n_дв принимаем 3-хфазный асинхронный двигатель типа: 4А132S4

P_ном = 7,5 кВт; L₁ = 80 мм.

n_ном = 1455 об/мин; d₁ = 38 мм.

1.2  Передаточное отношение и разбивка его по ступеням

Фактические передаточные числа привода:

U_ф = n_ном / n₂ = 1455 / 150 = 9,7

U_з.п. = 5

U_рем = U_ф / U_з.п. = 9,7 / 5 = 1,94

1.3 Вращающие моменты на валах

Вал двигателя.

Р_дв = 7,5 кВт;

n_дв = n_ном = 1455 об/мин;

Т_дв = Р_тр / ω_дв = 5650 / 152,3 = 37,10 Н·м;

ω_дв = πn_дв / 30 = 3,14 · 1455 / 30 = 152,3 рад/с.

Быстроходный вал редуктора.

n₁ = n_дв / U_рем = 1455 / 1,94 = 750 об/мин;

ω₁ = πn₁ / 30 = 3,14 · 750 / 30 = 78,5 рад/с;

Т₁ = Т_дв · U_рем · η_рем · η_п = 37,10 · 1,94 · 0,9 · 0,98 = 63,48 Н·м.

Тихоходный вал редуктора.

n₂ = n₁ / U_з.п = 750 / 5 = 150 об/мин;

ω₂ = πn₂ / 30 = 3,14 · 150 / 30 = 15,7 рад/с;

Т₂= Т₁ · U_з.п · η_з.п. · η_п = 63,48 · 5 · 0,98 · 0,98 = 304,83 Н·м.

2. Материалы и допускаемые напряжения зубчатых колес

2.1 Назначение материалов и термообработки

Принимаем для цилиндрической передачи марку стали и термообработку:

- для шестерни – сталь 35Х, нормализация, твердость 280…300 HВ₁;

- для колеса – сталь 35Х, улучшение, твердость 260…280 HВ₂.

Средняя твердость зубьев шестерни:

НВ_СР1 = (280+300)/2 = 290;

Средняя твердость зубьев колеса:

НВ_СР2 = (260+280)/2 = 270.