Курсовой проект. По дисциплине: «прикладная механика»

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

по дисциплине: «Прикладная механика»

на тему: Спроектировать привод к мешалке

Исполнитель: Загидуллин Д.В. студент 2 курса, группа ЭАБ-11

Руководитель: преподаватель Мурзаева Е.А.

Работа допущена к защите «»2013 г. с оценкой --------------

Работа защищена «»2013 г. с оценкой ---------------------------

Магнитогорск, 2013

Оглавление

Задание на курсовой проект

1.Кинематический расчёт 2

1.1. Выбор электродвигателя 2

1.2. Определение угловых скоростей, частот вращения и вращающих моментов 3

2. Расчёт цилиндрического редуктора 5

2.1. Выбор материалов и определение допускаемых напряжений 5

2.2. Проверочный расчёт 6

2.3. Определение основных геометрических параметров 8

2.4. Проверочный расчёт по контактным напряжениям 9

2.5. Проверочный расчёт по напряжениям изгиба 10

2.6. Силы в зацеплении 12

3. Расчёт клиноремённой передачи. 13

4. Эскизное проектирование редуктора. 18

4.1. Предварительный расчёт валов 18

4.2. Выбор подшипников 19

4.3. Конструктивные параметры зубчатых колёс 19

4.4. Конструктивные параметры корпуса редуктора 20

5. Построение эпюр-моментов 22

6. Проверка долговечности подшипников 32

7. Уточнённый расчёт валов 34

8. Проверка прочности шпоночных соединений 39

9. Выбор муфты 41

10. Смазочные материалы и устройства 42

Список литературы 43

1.Кинематический расчёт.

1.1. Выбор электродвигателя.

Общий КПД привода

Выходная угловая скорость

Выходная мощность

Требуемая мощность

Номинальная мощность электродвигателя

Примем синхронную частоту

Номинальная частота вращения вала электродвигателя

Общее передаточное число

Примем передаточное число цилиндрического редуктора

Передаточное число клиноременной передачи

Фактическое общее передаточное число

- условие выполняется

Выбираем электродвигатель 4А90L6.

1.2. Определение угловых скоростей, частот вращения и вращающих моментов.

Частота вращения вала A

Частота вращения вала B

Частота вращения вала C

Угловая скорость вала A

Угловая скорость вала B

Угловая скорость вала C

Вращающий момент вала A

Вращающий момент вала B

Вращающий момент вала C

Вал	n, об/мин	ω, 1/с	T, Н*м
A		97,91	13,99
B	259,72	27,2	48,1
C		6,81	180,62

2. Расчёт цилиндрического редуктора.

2.1. Выбор материалов и определение допускаемых напряжений.

Выбираем материал колеса. Сталь 40Х, термообработка – улучшение. НВ₂ 245.

Выбираем материал шестерни. Сталь 40Х, термообработка – улучшение. НВ₁ 270.

Допускаемые контактные напряжения.

– предел контактной выносливости при базовом числе циклов.

– коэффициент долговечности.

– коэффициент безопасности.

Допускаемое контактное напряжение шестерни

Допускаемое контактное напряжение колеса

Расчётное допускаемое контактное напряжение

- условие выполняется

Допускаемые напряжения изгиба

– предел выносливости, соответствующий базовому числу циклов.

- коэффициент долговечности, зависящий от соотношения базового и эквивалентного чисел циклов.

- коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки.

- коэффициент безопасности.

Допускаемое напряжение изгиба шестерни

Допускаемое напряжение изгиба колеса

2.2. Проверочный расчёт.

Межосевое расстояние

- коэффициент, учитывающий механические свойства материала зубчатых колёс, форму сопряжённых зубьев в полюсе зацепления и суммарную длину контактных линий.

– коэффициент нагрузки.

- коэффициент ширины зубчатого венца.

Принимаем

Модуль

Предварительно принимаем угол наклона линии зуба

Суммарное число зубьев

Округляем до целого:

Уточняем

Число зубьев шестерни

Округляем до целого:

Число зубьев колеса

Уточняем передаточное число

- условие выполняется

2.3. Определение основных геометрических параметров.

Делительный диаметр шестерни

Делительный диаметр колеса

Проверяем условие

Диаметр окружности выступов шестерни

Диаметр окружности выступов колеса

Диаметр окружностей впадин шестерни

Диаметр окружностей впадин колеса

Ширина колеса

Округляем до числа, кратного 2 или 5:

Ширина шестерни

– условие выполняется

Коэффициент ширины шестерни

2.4. Проверочный расчёт по контактным напряжениям.

Окружная скорость

Назначаем степень точности 8

Расчётное контактное напряжение

– уточнённый коэффициент нагрузки.

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями.

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца.

Ψbd	KHβ
0,8	1,03
	1,04

– динамический коэффициент.

– условие прочности выполняется.

2.5. Проверочный расчёт по напряжениям изгиба.

Приведённое число зубьев шестерни

Приведённое число зубьев колеса

– коэффициент, учитывающий форму зуба шестерни.

Z1
YF1	4,09	3,9

– коэффициент, учитывающий форму зуба колеса.

Ведём расчёт по наименьшему отношению.

Напряжение от изгиба и сжатия в опасном сечении зуба шестерни

- уточнённый коэффициент нагрузки.

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба.

Ψbd	KFβ
0,8	1,08
	1,1

– коэффициент, учитывающий динамическое действие нагрузки.

Коэффициент, учитывающий наклон зубьев

– условие прочности выполняется.

2.6. Силы в зацеплении.

Окружная сила

Радиальная сила

- угол зацепления.

Окружная сила приведенного колеса

Сила нормального давления

Осевая сила

3. Расчёт клиноремённой передачи.

Частота вращения меньшего шкива

Передаваемая мощность

Выбираем сечение ремня А.

Диаметр меньшего шкива

Принимаем

Диаметр большего шкива

– относительное скольжение ремня.

Принимаем

Уточнённое передаточное число

Межосевое расстояние

- высота сечения ремня.

Среднее межосевое расстояние

Длина ремня

Принимаем расчётную длину ремня

Уточнённое межосевое расстояние

Угол обхвата

- Номинальная мощность, передаваемая одним клиновым ремнём.

nном
P0	0,68	0,865

– коэффициент, учитывающий длину ремня

Lp
CL	0,93	0,98

– коэффициент режима работы.

- коэффициент угла обхвата.

α^0
Cα	0,89	0,95

- коэффициент, учитывающий число ремней в передаче.

Число ремней в передаче

Принимаем

Натяжение ветви ремня

- окружная скорость.

– коэффициент, учитывающий центробежную силу.

Сила, действующая на вал

Рабочий ресурс передачи

- базовое число циклов.

- предел выносливости.

– максимальное напряжение в сечении ремня.

– напряжение от растяжения.

– напряжение ведущей ветви.

- окружная сила.

- требуемая ширина резинотканевого ремня.

Выбираем прокладку из ткани ТК – 200.

– наибольшая допускаемая нагрузка на прокладку.

– коэффициент, учитывающий влияние скорости ремня.

– коэффициент, учитывающий расположение передачи.

Принимаем

Толщина ремня

- напряжение от изгиба ремня.

- модуль упругости.

– напряжение от центробежной силы.

- плотность ремня.

- коэффициент, учитывающий, влияние передаточного числа Uременной передачи.

- коэффициент нагрузки.

- условие выполняется.

Дата добавления: 2015-06-04