Содержание.

Техническое задание……………………………………………………………..3

Введение…………………………………………………………………………..4

Глава 1. Кинематический расчет………………………………………………...5

Глава 2. Расчет цепной передачи………………………………………………..8

Глава 3. Расчет редуктора……………………………………………………….12

      3.1 Выбор материалов червячной передачи, определение допускаемых

            напряжений, расчет червячной передачи……………………………12

      3.2 Эскизная компоновка редуктора……………………………………..17

      3.3  Проектный и проверочный расчет  валов редуктора……………….18

      3.3.1 Быстроходный вал…………………………………………………..20

      3.3.2 Тихоходный вал……………………………………………………..27

      3.4 Подбор и проверка подшипников……………………………………34

      3.4.1 Подшипники быстроходного вала…………………………………34

      3.4.2 Подшипники тихоходного вала……………………………………35

      3.5 Смазывание червячного зацепления и подшипников………………37

      3.6 Подбор и проверка шпонок………………………………………….38

Глава 4. Подбор и проверка муфты на входном  валу…………………………39

Глава 5. Расчет приводного вала……………………………………………….40

Глава 6. Экономическое обоснование конструкции  привода………………..41

Глава 7. Заключение…………………………………………………………….43

Список  литературы……………………………………………………………...44

Приложение. Спецификации на сборочные чертежи. 
 
 
 
 
 
 

Введение.

      Курсовой  проект охватывает подробную конструкторскую  разработку всех элементов заданной конструкции с учетом размера работы и срока службы машин.

      Курсовой  проект позволяет систематизировать, закрепить и расширить теоретические  знания, а также развить расчетно-графические  навыки.

      В результате расчетов я ознакомился  с конструкциями типовых деталей  и узлов, научился конструировать механизмы и детали общего назначения на основе полученных знаний по всем предшествующим общеобразовательным и общетехническим дисциплинам.

      Целью курсового проектирования является помочь овладеть техникой разработки конструкторских документов на различных стадиях проектирования и конструирования, научить защищать самостоятельно принятое техническое решение. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 1. Кинематический расчет привода. 

     Определяем  мощность рабочей машины по формуле:

 кВт,

тогда требуемая мощность двигателя с  учетом к.п.д. получим:

,

где η_пр - общий к.п.д. привода, который определим по формуле:

,

где η_цп – к.п.д. цепной передачи;

       η_пк – к.п.д. подшипников качения; 

       η_чп – к.п.д. червячной передачи;

       η_м – к.п.д. муфты.

Тогда получим требуемую мощность двигателя:

, кВт.

     Частоту вращения приводного вала определяем по формуле:

     

, мин^-1.

     Задавшись предварительно средними передаточными отношениями в рекомендуемом диапазоне, получим среднее ожидаемое передаточное отношение привода. Для червячной передачи U_чп=25, для цепной передачи U_цп=2,7, тогда U_пр= U_чп ·U_цп=25·2,7=67,5.

     Частота вращения вала электродвигателя (ориентировочно)

     

, мин^-1.

      По ГОСТу 28330-89 выбираем электродвигатель  типа 4А112М6У3, у которого P_ном=7,5 кВт, n_дв=2900 мин^-1.

 
 
 

    Уточняем  передаточные числа. Общее передаточное число привода

.

      Оставляем передаточное число червячной и цепной передачи те же, что и ранее (отклонение менее 1%).

      Окончательно  принимаем U_чп=25, U_цп=2,7.

     Силовые (мощность и вращающий момент) и  кинематические (частота вращения) параметры привода рассчитывают на валах из требуемой (расчетной) мощности двигателя Р_дв и его номинальной частоты вращения n_дв при установленном режиме.

     Обозначив валы, находим эти параметры.

     Определяем  мощность:

     

 кВт,

     

кВт,                                                                                                                                                          

     

кВт,

     

кВт.

     Определяем  крутящие моменты на валах:

     

 Н·м,

     

 Н·м,

     

 Н·м,

     

 Н·м,

     Определяем  частоты вращения валов:

 мин^-1,

 мин^-1,

 мин^-1,

 мин^-1. 

Заполним  таблицу:

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 2. Расчет цепной передачи

   1. Выбираем цепь приводную роликовую  однорядную ПР (по ГОСТ 13568-75) и  определяем шаг ее по формуле;  предварительно вычисляем величины, входящие в эту формулу:

   Вращающий момент на ведущей звездочки:

   Т=Т_вых=400 Н*м

   Передаточное  число было принято ранее:

   U_цп=2,7.

   Число зубьев звездочек:

   а) ведущей звездочки;

   z₁=31 – 2·U_цп=31 – 2*2,7≈25,

   б) ведомой звездочки;

   z₂= z₁· U_цп =25*2,7≈67,

   Проверим  передаточное число 

   U_цп=

,

то есть отличается от заданного менее, чем  на 1%, что допустимо.

   Расчетный коэффициент нагрузки:

   К_э=k_д·k_а·k_н·k_р·k_см·k_п,

где k_д – динамический коэффициент при спокойной нагрузке, k_д=1;

    k_а – коэффициент учитывающий влияние межосевого расстояния, k_а=1;

    k_н -  коэффициент учитывающий угол наклона линии центров, k_н=1 (т.к. угол не превышает 60º);

    k_р – коэффициент учитывающий способ регулирования натяжения цепи, принимаем, k_р = 1,25 (т.к. следуе принять a=(30…50)t);

    k_см – коэффициент учитывающий тип смазки, k_см=1 (т.к. непрерывная смазка);

       k_п – коэфф. учитывающий продолжительность работы в сутки, k_п =1; 
 

   Следовательно:

   К_э=1,25,

   Для определения шага цепи по формуле  надо знать допускаемое давление [р] в шарнирах цепи. В таблице допускаемое давление [р] дано в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки и шага цепи. Частота вращения ведущей звездочки равна 116 мин^-1. Среднее значение допускаемого давления при n=100 мин^-1 [р]=29 МПа.

   Шаг однорядной цепи

   t

мм.

   Подбираем по табл. цепь ПР-25,4-60 ГОСТ 13568 – 75, имеющую t=25,4 мм, разрушающую нагрузку Q=60 кН, массу q=2,6кг/м, проекцию опорной поверхности  шарнира А_оп=179,7 мм². 
 

   2. Проверяем цепь по двум показателям:

   а) по частоте вращения - допускаемая  для цепи с шагом t=25,4 частота вращения [n₁]=800 мин^-1, условие n₁≤ [n₁].

   б) по давлению в шарнирах:

   Скорость  цепи:

   υ=

м/с.

   Окружная  сила.

   F_t=

Н. 

   Давление  в шарнире проверяем по формуле

   р=

МПа.

   Условие р≤[р] выполнено. 

   3. Определяем число звеньев цепи  по формуле:

   L_t=2·а_t+0,5z_Σ + Δ²/ а_t,

   где: а_t= а/t=40;

          z_Σ= z₁+z₂=25+67=92;

          Δ= (z₂ – z₁)/2·π=(67-25)/2·3,14=6,68.

   Получаем:

   L_t=2·40+0,5·92+6,68²/40=127.

   Округляем до четного числа: L_t=128.

   Уточняем  межосевое расстояние по формуле:

   а=0,25·t·[L_t-0,5·z_Σ+

]=

   =0,25·25,4·[128-0,5·92+

]=1027 мм.

      Для свободного провисания цепи  предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, т.е. на 1027·0,004=4 мм. 

   5.Определим  диаметры делительных окружностей  звездочек по формуле:

      ведущей:

   d_д1=t/sin(180/z₁)=25,4/ sin(180/25)=202,7 мм,

       ведомой: