Файл: Курсовой проект По дисциплине Детали машин Тема Проектирование привода лебедки.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.05.2024
Просмотров: 19
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство Российской Федерации
по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям
и ликвидации стихийных бедствий
Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы
Представительство академии в г. Сургут
Специальность 20.05.01 «Пожарная Безопасность»
Курсовой проект
По дисциплине: «Детали машин»
Тема: Проектирование привода лебедки
Вариант №7
Выполнил: Фролов Александр Николаевич,
студент факультета заочного обучения
(с применением дистанционных
образовательных технологий),
3 курс, техносферная безопасность
Руководитель:
__________________________________
________________________________________
Дата: «___»___________ 202__г.
Оценка: ____________________
___________________________
(подпись руководителя)
Иваново 2023
ОГЛАВЛЕНИ
ПРИЛОЖЕНИЯ 24
ВВЕДЕНИЕ
Привод - устройство, предназначенное для приведения в действие машин и механизмов. Привод состоит из источника энергии (двигателя электрического, теплового, гидравлического и т.д.) и механизма для передачи энергии (движения). В качестве механических чаще всего используются различные типы механических передач (зубчатая, цепная, ременная, винтовая и т. д.), которые обеспечивают преобразование одного вида движения в другое, понижение (повышение) крутящего момента и угловой скорости, регулирование скорости движения.
Целью выполнения проекта является закрепление знаний, полученных из ранее освоенных дисциплин и использование их при проектировании механического привода.
Задачей работы является подбор электродвигателя, выполнение кинематического расчета, расчет цилиндрической передачи и редуктора, определение геометрических и контурных размеров деталей и проверок их на прочность.
При выполнении графической части проекта использованы результаты проведенных расчетов.
Поставленные задачи решались с учетом изменений в действующих стандартах и рекомендаций, учитывающих опыт создания и эксплуатации подобных устройств.
1 Кинематический расчет силового привода
1.1 Выбор электродвигателя
Перед проведением расчетов необходимо проанализировать схему привода (Рис. 1.1).
Рис. 1.1. Кинематическая схема привод лебедки
Цифрами от 1 до 3 на схеме обозначены валы привода. Первый вал принадлежит двигателю. Третий является выходным – соединяется с рабочей органом (машиной), который на схемах не показан. Так как в данной работе привод понижает число оборотов, очевидно, что первый вал имеет наибольшее значение окружной скорости, второй – меньшее и третий – минимальное [1].
Следует прежде всего определить, какие типы механических передач входят в состав привода. Это можно выполнить, руководствуясь обозначениями на кинематических схемах по ГОСТ 2.770-68 [2]. При проведении расчетов принимается обозначение всех характеристик передачи, указывающее номера валов, её составляющих. Например, если передача включает в себя 1 и 2 вал, то её передаточное число обозначается как U1-2.
где - мощность на рабочем валу привода
- КПД муфты
- КПД закрытой передачи;
-КПД открытой передачи;
- КПД пары подшипников.
- общий коэффициент полезного действия привода
Все КПД приняты из методического указания по курсовому проектированию: «Кинематический расчет силового привода» [1. стр. 9. таб. 2]
Требуемая мощность электродвигателя:
где - частота вращения рабочего вала привода.
Диапазон передаточных чисел редуктора:
где - диапазон рекомендуемых передаточных чисел закрытой передачи.
- диапазон рекомендуемых передаточных чисел открытой передачи.
Диапазон требуемых частот вращения электродвигателя:
Все диапазоны рекомендуемых передаточных чисел ( ) приняты из методического указания по курсовому проектированию: «Кинематический расчет силового привода» [1. стр. 10. таб. 3]
По рассчитанным и мы выбрали электродвигатель трехфазный асинхронный АИР132М6, данные о котором занесены в таблицу 1.1 [1. стр. 11. таб. 4].
Таблица 1.1–Технические характеристики электродвигателя
Тип двигателя | Исполнение | Число пар полюсов | Мощность Рэд, кВт | nэд, мин-1 | Диаметр вала d, мм. | |
АИР132М6 | 1М3081 | 6 | 5,5 | 965 | 38 | 2,5 |
Эскиз электродвигателя АИР132М6 представлен на рисунке 1.2
Рисунок 1.2 – Эскиз электродвигателя АИР132М6 исполнения 1М3081
1.2 Определение передаточного числа привода
Общее передаточное число привода:
где - частота вращения вала электродвигателя.
Задаемся минимальным передаточным числом открытой передачи.
Находим передаточное число закрытой передачи
1.3 Определение частот вращения, угловых скоростей, мощностей и вращающих моментов на валах привода
Определим частоты вращения и угловые скорости валов:
Определяем мощности и вращающие моменты на валах привода:
Таблица 1.2 - Результаты кинематического расчета привода
Валы привода | Величины | |||
, рад/с | n, мин | P, Вт | Т, Н*м | |
1 | 75,36 | 720 | 4693,1245 | 62,276 |
2 | 75,36 | 720 | 4646,1933 | 61,6533 |
3 | 15,12 | 144 | 4415,7421 | 292 |
4 | 0,05 | 0,5 | 4000 | 80000 |
2. Расчет закрытой передачи привода
2.1 Выбор материала зубчатых колес и определение допускаемых напряжений
Для колеса целесообразно выбирать сталь с твердостью , и исходя из этого мы выбрали сталь 45 со следующими механическими свойствами [2. стр.29. таб. А1]:
Таблица 2.1 – Механические свойства стали для колеса
Марка стали | Диаметр заготовки, мм | Предел прочности | Предел текучести | Твердость НВ (средняя) | Термообработка |
45 | 100-500 | 570 | 200 | 190 | Нормализация |
Определяем допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба. Предел контактной выносливости при базовом числе циклов:
Допускаемые контактные напряжения:
где - коэффициент долговечности;
- коэффициент безопасности;
Предел выносливости при базовом числе циклов нагружений:
Допускаемые напряжения изгиба:
где - коэффициент долговечности;
- коэффициент, учитывающий реверсивность движения;
- коэффициент безопасности;
2.2 Выбор материал шестерни, определяем допускаемые напряжения
Выбираем материал шестерни:
Материал шестерни должен быть тверже материала колеса, так как зубья шестерни входят в зацепление чаще, чем зубья зубчатого колеса [2. стр.29. таб. А1]: