Часть 1. Проектирование и исследование механизмов привода

исполнительного механизма

1. Синтез зубчатого зацепления

2. Синтез планетарного механизма

Часть 2. Конструирование привода исполнительного механизма

1. Компоновка редуктора

2. Сборочный чертеж редуктора

3. Чертежи деталей редуктора

4. Сборочный чертеж привода по основной схеме с предохранительным механизмом от действия перегрузок

Студент _________ ________________ _________________

(подпись) (число) (расшифровка)

Руководитель _________ ________________ _________________

(подпись) (число) (расшифровка)

Часть 1.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ

МЕХАНИЗМОВ ПРИВОДА

МЕХАНИЗМА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ

1. Назначение и область применения привода.

Назначение привода – привести в движение исполнительный механизм (механизм передвижения) согласно ТЗ.

Область применения привода – общее машиностроение.

2. Техническая характеристика привода.

F_t = 3,68 кН – окружное усилие на приводном валу;

V = 1,7 м/с – скорость ходового колеса;

N_дв =7,5 кВт – мощность электродвигателя;

n_дв^ном = 960 мин^-1 – номинальная частота вращения электродвигателя;

i_общ = 14 – передаточное отношение привода;

η_общ = 0,88 – КПД привода.

Техническая характеристика редуктора.

N_б = 6,97 кВт – мощность на быстроходном валу;

T_Т = 376,59 Нм – крутящий момент на тихоходном валу;

п_Т = 171,43 мин^-1 – частота вращения тихоходного вала;

i^н_ред = 5,6 – номинальное передаточное отношение редуктора;

η_ред. = 0,96 – КПД редуктора.

3. Описание и обоснование конструкции привода.

Согласно техническому заданию источником энергии является электродвигатель. Движение с вала двигателя на быстроходный вал редуктора передается через муфту 2. Редуктор одноступенчатый цилиндрический с прямозубым зацеплением вертикального исполнения. Движение с тихоходного вала редуктора на приводной вал исполнительного механизма передается через цепную передачу 4. Электродвигатель и редуктор установлены на раму привода. Редуктор – это устройство, предназначенное для понижения частоты вращения и увеличения крутящего момента.

4. Расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность конструкции.

1. 4.1. Кинематический расчет приводов.

1. 4.1.1. Мощность на приводном валу.

2. 

3. 4.1.2. Частота вращения приводного вала.

4. 4.1.3. Общий коэффициент полезного действия привода.

5. 

6. где _м. – КПД муфты; _п.к. – КПД подшипников качения (три пары); _ц.з.п.^закр – КПД закрытой цилиндрической зубчатой передачи; _цеп.п. – КПД цепной передачи.

4.1.4. Расчетная мощность электродвигателя.

4.1.5. Выбор электродвигателя.

Принимаем электродвигатель переменного тока серии АИР мощностью N_дв = 7,5 кВт. Перегрузка электродвигателя отсутствует. Расчет проводим по номинальным частотам вращения электродвигателя:

4.1.6. Общее передаточное отношение привода.

4.1.7. Разбивка общего передаточного отношения привода.

Для открытой передачи привода (цепной передачи) назначаем .

Фактическое передаточное отношение редуктора: .

Редуктор зубчатый, поэтому номинальное передаточное отношение получаем путем согласования со стандартным рядом по ГОСТ 2185-66

Здесь число 10 не принадлежит рекомендуемому значению передаточного отношения зубчатой передачи.

Отклонение фактического передаточного отношения редуктора от его номинального значения:

, что менее 2,5%;

, что больше 4%.

, где u – номинальное передаточное число ступени редуктора.

4.1.8. Итог разбивки.

. Данной разбивке соответствует Двигатель АИР 132М6 ТУ 16 - 525.564 – 84, для которого ,

4.1.9. Мощность на каждом валу.

4.1.10. Частота вращения валов привода.

n_дв.^ном = 960 мин^-1

n_б.в. = n_дв.^ном = 960 мин^-1

4.1.11. Крутящий момент на каждом валу привода.

4.2. Выбор материалов зубчатых колёс редуктора, определение допускаемых контактных напряжений и допускаемых напряжений на изгибе.

4.2.1. Выбор материалов зубчатых колёс редуктора.

Оценка предварительных размеров зубчатых колёс:

– межосевое расстояние передачи:

а_W^* = K_ц(i_ред^Н + 1) = 9(5,6+1) =136,26 мм,

где К_ц = 9 – вспомогательный коэффициент для дополнительного расчета.

Принимаю стандартное значение а_W^* = 140 мм

– предварительные диаметры зубчатых колёс:

Диаметры заготовок зубчатых колёс:

d₁ = = = 42,42 мм,

d₂ = d₁i_ред^Н = 42,425,6 = 237,55 мм,

где d₁ – диаметр шестерни, d₂ – диаметр колеса.

Материалы и термообработка.

Выпуск крупносерийный. Назначаем прирабатывающиеся пары зубчатых колес.

Для унификации назначаем единую марку стали для шестерни и колеса передачи.

Шестерня: сталь 40Х ГОСТ 4543-71 (сталь легированная конструкционная) улучшение до 150…187 НВ + ТВЧ свыше 40 НRС_.

Колесо : сталь 40Х ГОСТ 4543-71 (сталь легированная конструкционная) улучшение до 154…217 НВ_.

Суммарное время работы передачи за весь срок службы привода.

ч.