Содержание

Введение

1. Кинематический и силовой расчет привода. Выбор электродвигателя.

2. Выбор материала для изготовления зубчатых колес. Определение допускаемых напряжений.

3. Расчет зубчатой передачи.

4. Расчет валов редуктора.

5. Проверочный расчет шпоночного соединения.

6. Расчет шпоночного соединения.

7.Конструирование зубчатых колес

8. Выбор масла и системы смазки..

Заключение

Список литературы

Введение

Детали машин - прикладная научная дисциплина, изучающая общеинженерные методы проектирования (расчета и конструирования) элементов машин и механизмов. Внимательный анализ состава самых различных машин (транспорт­ных, военных, сельскохозяйственных, технологических и т.п.) показывает, что все они включают значительное количество однотипных деталей узлов и механизмов. По этой причине курс деталей машин посвящен изучению наиболее общих элементов машин, способов их расчета и конструирования. Это, в свою очередь, обусловливает важность данного курса не только в свете прикладного применения, но также и с точки зрения развития техни­ческой культуры будущего офицера, поскольку техническая культура - это одна из многочисленных граней общечеловеческой культуры.Изучение машин и их проектирование базируется на известных фундаментальных законах природы.

Одним из важнейших факторов научно-технического прогресса, способствующих скорейшему совершенствованию общественного производства и росту его эффективности, является проблема повышения уровня подготовки специалистов в области обеспечения пожарной безопасности.

Решению этой задачи способствует выполнение курсового проекта по «Деталям машин» базирующегося на знаниях физико-математических и общетехнических дисциплин- математики, механики, сопротивления материалов, технологии металлов, черчения.[1]

Основная цель курсового проекта сводится к формированию у студента навыков конструирования и самостоятельной творческой ра­боты на примере конкретного проектирования привода машин. Выпол­нение проекта закрепляет и углубляет знания, полученные при изу­чении курса "Детали машин".

В процессе работы над курсовым проектом мы знакомимся со схемами компоновки приводов пожарной техники, правилами последовательного составления и расчета кинематических схем, проводит необходимые расчеты, входящих в привод передач и их элементов, выполняет эскизы и чертежи деталей, составляет необходимую техническую документацию. При этом курсант приобретает навыки работы со справочной научно-технической литературой.

Цель курсового проекта – приобретение навыков проектирования деталей и узлов привода пожарной и аварийно-спасательной техники и их расчетного обоснования.

Задача курсового проекта – закрепление практических навыков расчета и конструирования деталей и узлов общего назначения на основе проектирования индивидуально заданного привода пожарной и аварийно-спасательной техники.[4]

1. Кинематический и силовой расчет привода. Выбор электродвигателя.

1.1.Расчет мощности электродвигателя.

Мощность на валу электродвигателя передается всем приводом, состоящим из механической передачи (зубчатой) и редуктора. Ее значение определяют по данной мощности:

,

где Р – требуемая мощность электродвигателя, кВт; Р_вых – мощность на выходном валу привода, кВт; η_общ – общий КПД привода;

,

где η₁, η₂, …, η_n – КПД соответствующих передач и пар трения.

В зависимости от схемы задания КПД ступени могут быть приняты для следующих передач:

- закрытой зубчатой передачи с цилиндрическими колесами, η = 0,97…0,98;

-открытой зубчатой передачи , η = 0,95…0,96;

- зубчатой передачи с цилиндрическими колесами, сдвоенной η = 0,97;

- муфты соединительной, η = 0,99.

η _общ=0,95*0,97*0,97*0,99³=0,867

P_вых=3,5 кВт

P=3,5/0,87= 4,02 кВт

1.2. Методика расчета выбора электродвигателя.

По найденному значению требуемой мощности Р подбирается электродвигатель и номинальная частота оборотов данного двигателя. Должно быть выполнено условие Р₁ ≥ Р. Обычно выбирается ближайшее большее значение.

Марка двигателя	Мощность P	Частота оборотов n
112МВ6	3,0 кВт	950 об/мин

1.3. Определение общего передаточного числа привода.

,

где n_дв – частота вращения двигателя, об/мин; n_вых – частота вращения выходного вала привода, об/мин.

Частота вращения выходного вала привода:

,

где ω_вых – частота вращения выходного вала привода, об/мин

Общее передаточное число разбиваем по ступеням механических передач:

,

где u₁, u₂, …, u_n – передаточные числа соответствующих передач.

,

где , – передаточные числа быстроходной и тихоходной ступеней редуктора.

Передаточные числа тихоходной ступени двухступенчатых редукторов определяют по соотношениям:

цилиндрических:

,

Передаточные числа быстроходной ступени двухступенчатых редукторов определяют по соотношениям:

.

Значение оставшейся передачи (открытой зубчатой, цепной, ременной) определяем по формуле:

,

nвых=38,22об/мин

u_пр=950/38,22=24,86=25

= 6,215

=0,88*7,1=2,35

u_б=7,1/2,35=3,02

=3,5

1.4. Расчет мощности на валах привода.

Рассчитаем мощность на валах привода по следующим формулам:

Р_I=Р_дв;

Р_II=Р_Iη₁;

Р_III=Р_IIη₂;

Р_IV=Р_IIIη₃,

где Р_дв – мощность выбранного электродвигателя, Вт; Р_I, Р_II, Р_III, Р_IV – мощность на соответствующих ступенях привода, Вт; η₁, η₂, η₃ – КПД соответствующих ступеней привода.

Р_I=Р_дв = 4,02 кВт = 4020 Вт

Р_II=Р_Iη₁ = 3819 Вт

Р_III=Р_IIη₂ = 3702 Вт

Р_IV=Р_IIIη₃ = 3590 Вт

1.5. Расчет частоты вращения валов привода.

Определим частоту вращения валов привода по формулам:

;

;

;

,

где п_I, п_II, п_III, п_IV – частота вращения на соответствующих ступенях привода; и_пер – передаточное число соответствующей передачи.

n_I=n_дв

n_дв =950 об/мин

n_II=n_I/u_I

n_II =950/3,5=314,56 об/мин

n_III=n_II/u_II

n_III =314,56 /3,5=133,85 об/мин

n_IV=n_III/u_II

n_IV =133,85/3,5=38,24 об/мин

1.6. Определение вращающих моментов.

Определяем вращающие моменты на всех валах привода по формулам:

,

ω_дв=π×n_дв/30

ω_дв =297,3 рад/с

M_I=P_дв/ ѡ_дв

M_I =39,8 Н*м

М_II=М_I×u_I×η _I

М_II =39,8*3,5*0,87=117,79 Н*м

М_III=М_II×u_II×η _II

М_III =117,79 *7,1*0,87=271,27 Н*м

М_IV=М_III×u_III×η _III

М_IV =271,27*3,5*0,95=920,96 Н*м