Определение мощности на приводном валу.

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный университет

Сервиса и экономики

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

«Основы конструирования и проектирования»

 

 

Санкт- Петербург

 2009

 

Оглавление.

 

1. Задание.	3
Исходные данные.	3
Ресурс редуктора.	3
2. Расчет силовых и кинематических характеристик привода.	4
2.1 Определение мощности на приводном валу и выбор  асинхронного электродвигателя, и кинематический расчет привода	5
3. Расчет параметров зубчатых колес	7
3.1 определение механических свойств материалов.	7
4. Расчет параметров передачи	8
5. Конструирование валов редуктора	10
6. Расчет шпоночного паза	11
7. Расчет зубчатой муфты	12
8. Проверочный расчет быстроходного вала.	13
Список литературы.	16

 

 

Задание.

 

— Спроектировать вал редуктора по заданной схеме механизма (изображенного на рис. 1) и его ресурса.

— произвести основные проектировочные и проверочные расчеты.

— выполнить рабочий чертеж вала редуктора.

 

 

Исходные данные.

 

В качестве исходных данных используется схеме механизма (Рис.1) привода машины, работающий при длительной, неизменной или слабо меняющейся наибольшей рабочей нагрузке, например привод: насоса и т.п. Для передачи вращательного движения от двигателей к исполнительным элементам машин используется цилиндрическая – прямозубая передача.

 

Ресурс редуктора.

 

— Заданная долговечность привода                                         t∑=30000 (час.)

— Требуемая мощность тихоходного вала                     N2=5 (КВт.)

— Требуемая чистота вращения ведомого вала                       n2=400 (об./мин.)

— Материал вала сталь 40Х с термообработкой-улучшением, с твёрдостью поверхности НВ=230

Расчет силовых и кинематических характеристик привода

Привод состоит из редуктора и электродвигателя, соединенных посредством зубчатой муфты. Соединение муфты свалом электродвигателя и быстроходным валом редуктора производится посредством призматических шпонок. Выходной (тихоходный) вал редуктора также имеет шпоночный паз для соединения с последующими ступенями машины и обеспечивающий передачу выходного крутящего момента Т2.

 

 

Рис. 1

Кинематическая схема редуктора

 

 

Определение мощности на приводном валу, выбор асинхронного электродвигателя и кинематический расчет привода.

 

Определение мощности на приводном валу.

мощность на приводном валу N₁ определяется по формуле

КВт

где N₂ — мощность на приводном (тихоходном) валу .

    η_общ. – общий К.П.Д. привода равный произведению частных К.П.Д.     кинематических пар.

η =η₁×η₂× η₃×…η_i…_.×η_n×η^x_подш.

где η — число зацеплений (η=1) . ^X – число пар подшипников (^X=2) . Ориентировочные значения частных К.П.Д. η_i  

η =η_з.п.×η^x_подш=0.98×0.995×0.99 ²=0.956

Требуемая мощность двигателя.

КВт.

Практически принимаем, что в рабочем диапазоне нагрузок (исключая период пуска) частота вращения ротора n_дв.=const, тогда частота вращения двигателя связана с частотой вращения рабочего органа.

 

Выбор асинхронного электродвигателя производим из таблице 3 [1] по номинальной мощности N_дв., при условии, что

N₁ &lt . N_дв.

Тип электродвигателя 4А132М8Y3 со следующими характеристиками:

— номинальная мощностьэлектродвигателя N_дв=5.5 КВт

— синхронная чистота вращения               =1000 об/мин.

— диаметр вала ротора                                 d_дв.=38 мм.

— кратность максимального момента         ψ_max=2.2

N₁ =5.23&lt . N_дв =5.5

Частота вращения ротора двигателя при номинальной нагрузке меньше синхронной частоты и определяется по формуле

об/мин.

где S – коэффициент скольжения, изменяющийся в пределах 0.04 – 0.06

Принимаем равным 0.05