ЭЛЕКТРОШТАБЕЛЕР
Пояснительная записка к курсовому проекту по механике
Выполнила: студентка 21 ОД
Зубарев П.Н
Проверил: Сыркин В.В.
Омск - 2008
Введение
В данном курсовом проекте производится кинематический расчет конического редуктора. Определяются его основные кинематические параметры: угловая скорость вращения всех валов или частоты вращения, передаточные отношения всех передач, числа зубьев зубчатого колеса и шестерни, уточнение скорости рабочего органа.
Редуктор – это механизм, состоящий из зубчатых колес, валов подшипников, помещенных в закрытый корпус, снабженный смазочным устройством и предназначенный для понижения частоты вращения и повышения крутящего момента ведомого вала по отношению к ведущему валу.
Редуктор – законченный механизм. Он изготавливается как самостоятельный отдельный узел. Зачастую ведущий вал соединяется через муфту с двигателем, а выходной (ведомый) вал через муфту или гибкую передачу – с остальной машиной.
Область применении редуктора широка: подъемные машины, дорожные машины, машины нефтедобывающей отрасли, транспортеры и конвейеры, машины для пищевой промышленности, средства механизации трудоемких работ и т.д.
По типу зубчатых передач редукторы различают: цилиндрические, конические, червячные, волновые и планетарные.
По количеству передач редукторы делятся на одноступенчатые, двухступенчатые и трехступенчатые.
В данном курсовом проекте производится расчет конического одноступенчатого редуктора.
Энерго-кинематический расчет механизма
Определяем полезную рабочего органа
N = υ ∙ G,
где υ = 16/60 = 0,27 м/с. Подставляя значение скорости в формулу получаем
N = 0,27 ∙ 8000 = 2130 = 2,13 кВт.
Определяем мощность электродвигателя
Nэ ≥ N / η,
где η – КПД, η = ηз.п. ∙ ηв.п. = 0,98 ∙ 0,78 = 0,76. Подставляя значение скорости в формулу получаем
Nэ = 2,13/0,76 = 2,8 кВт.
По таблице выбираем электродвигатель единой серии 4А с синхронной частотой вращения nc = 1000 об/мин, у которого мощность Nэ = 3 кВт > 2,8 кВт. Тип электродвигателя 112МА6, частота вращения nэ = n1 =955 об/мин.
Составляем уравнение кинематического баланса
Из этого уравнения определяем передаточное число зубчатой передачи
Отсюда находим z1 = 73, z2 = 100.
Уточняем скорость подъема груза
м/мин
Результат показывает, что числа зубьев передачи редуктора подобраны удовлетворительно, погрешность составляет
Определяем скорости вращения валов
Определяем крутящие моменты
М1 = N1/ω1 = 3/100 = 0,03 кН∙м = 30 Н∙м,
М2 = М1∙U12∙ηз.п. = 30∙1,4∙0,98 = 40,4 Н∙м
Определяем фактическую мощность
Nф = М2∙ω2∙ ηв.п. = 40,4∙72,7∙0,78 = 2300 Вт = 2,3 кВт.
2. Определение модуля и геометрических параметров
Определим модуль в среднем сечении
где ψ = 6…10 – коэффициент ширины зуба; [CH] = 1,5 Н/мм2 – коэффициент контактной прочности для стали; k = 1,3 – коэффициент нагрузки; u12 = z2/z1 = 1,4.
Принимаем модуль m = 1,5.
Определяем стандартный модуль
Определим угол конуса шестерни
tg δ1 = z1/z2 = 73/100 = 0,73,
δ1 = 36,2º
sin δ1 = 0,59
Уточняем модуль mm
mm = m1 - b∙sin δ1 / z1 = 1,43
Рассчитаем геометрические параметры конической передачи.
Определим диаметр начальной окружности шестерни
d1 = m1∙z1 = 1,5∙73 = 110 мм
Определим диаметр начальной окружности колеса
d2 = m1∙z2 = 1,5∙100 = 150 мм
Определим угол начального конуса колеса
δ2 = 90º – δ1 = 90º - 36,2º = 53,8º
Определим средний диаметр шестерни
dm1 = mm∙z1 = 1,43∙73 = 104,4 мм
Определим средний диаметр колеса
dm2 = mm∙z2 = 1,43∙100 = 143 мм
Определяем внешний диаметр шестерни
da1 = m1∙(z1 + 2∙cos δ1) = 1,5∙(73 + 2∙ cos 36,2) = 112 мм
Определяем внешний диаметр колеса
da2 = m2∙(z2 + 2∙cos δ2) = 1,5∙(100 + 2∙ cos 53,8) = 152 мм
Силовой расчет
Определяем окружную силу
Ft = 2∙M2 / dm1 = 2∙40,4∙013 / 104,4 = 774 Н
Определяем радиальную силу
Fr = Ft ∙ tg α ∙ sin δ1 = 774 ∙ tg 20 ∙ sin 36,2 = 166,2 Н
Определяем осевую силу
Fа = Ft ∙ tg α ∙ cos δ1 = 774 ∙ tg 20 ∙ cos 36,2 = 227,4 Н
Определяем суммарную радиальную силу
Н