Разработка привода с асинхронным двигателем - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Разработка привода с асинхронным двигателем

Выбор двигателя и кинематический расчет привода. Определение требуемой мощности двигателя. Распределение передаточного числа привода по всем ступеням. Определение частот вращения, угловых скоростей, вращающих моментов и мощностей по валам привода.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Пояснительная записка составлена в соответствии с техническим заданием на курсовой проект по дисциплине «Прикладная механика» на тему «Привод»
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.
Назначение редуктора - понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Редуктор состоит из корпуса, в котором помещаются элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д.
Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типы передачи, числу ступеней, типу зубчатых колес, относительному расположению валов в пространстве, особенностям кинематической схемы.
Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, технологичность, ремонтопригодность, минимальные габариты и масса, удобство эксплуатации, экономичность, техническая эстетика. Все эти требования учитывают в процессе проектирования и конструирования.
Привод составлен из асинхронного двигателя, одноступенчатого цилиндрического редуктора, открытой ременной передачи. Редуктор является горизонтальным.
овладеть техникой разработки конструкторских документов на различных стадиях проектирования;
приобрести навыки самостоятельного решения инженерно - технических задач и умение анализировать полученные результаты;
научиться работать со стандартами, различной инженерной, учебной и справочной литературой (каталогами, атласами, классификаторами ЕСКД);
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт
КПД пары цилиндрических зубчатых колёс ?1 = 0.98;
коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения ?2 = 0.99;
КПД клиноремённой передачи ?3 = 0.95 .
Определим общий коэффициент полезного действия (КПД привода)
?прив = ?1 ?2 ?3 = 0,98•0,99 2•0,95 = 0,91;
Определим требуемую мощность двигателя:
В таблице [1, c.390] по требуемой мощности Ртр = 9800 Вт с учетом возможности привода, состоящего из цилиндрического редуктора и ременной передачи, выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый серии 4А, закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения 1500 об/мин 80В4, с параметрами Рдв = 1500 Вт (ГОСТ 19523-81), скольжение 5,8%. Номинальная частота вращения [1, c.390] nдв = 1500 - 40 = 1460 мин-1
Распределение передаточного числа привода по ступеням:
Uприв = nдв/nкрив = 1413/150 = 9,42;
Частоты вращения, угловые скорости, вращающие моменты и мощности валов привода:
2. Расчет зубчатых колес редуктора
В задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками [1, с.34]: для шестерни сталь 45, термическая обработка - нормализация, твердость НВ 160; для колеса - сталь 45, термическая обработка - нормализация, твердость НВ 160.
Допускаемые контактные напряжения [2, с.33]:
где Hlimb - предел контактной выносливости при базовом числе циклов.
Для углеродистых сталей с твердостью поверхности менее НВ 350 и термической обработкой (нормализация) [1, с.34]:
KHL - коэффициент долговечности. При числе циклов нагружения больше базового, что имеет место при длительной эксплуатации редуктора
NHE = 60•c•n•t = 60•150•1•15000 = 13,5•107 KHL = (13,5)1/9 = 1.3; SH = 1,1.
Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение [2, с.35]:
тогда расчетное допускаемое напряжение:
[н доп] = 0,45([н1доп] + [н2доп]) = 0,45•(460,9 + 460,9) = 414,81 (МПа).
4. Предварительный расчет валов редуктора и выбор подшипников
Предварительный расчет валов проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.
Диаметр выходного конца вала при допускаемом напряжении [1, c. 161]
Принимаем большее ближайшее значение из стандартного ряда dв1 = 17 мм.
Диаметр вала под подшипниками принимаем dп1 = 20 мм.
Учитывая влияние изгиба вала от шатунной передачи, принимаем .
Принимаем большее ближайшее значение из стандартного ряда dв2 = 28 мм,
Диаметр вала под подшипники принимаем dn2 = 30 мм,
Примем радиальные шарикоподшипники лёгкой серии, габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников [1,c 394]
5. Пояснение к эскизной компоновке редуктора, ее цель
Эскизная компоновка служит для приближенного определения положения зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.
Компоновочный чертеж выполняем в одной проекции - разрез по осям валов при снятой крышке редуктора; масштаб 1:1, чертим тонкими линиями.
Примерно посередине листа параллельно его длинной стороне проводим горизонтальную осевую линию; затем две вертикальные линии - оси валов на расстоянии aw = 125 мм.
Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников; шестерня выполнена за одно целое с валом; длина ступицы колеса равна ширине венца и не выступает за пределы прямоугольника.
6. Определение размеров элементов корпуса редуктора
Конструктивные размеры шестерни и колеса
Шестерню выполняем за одно целое с валом. Ее размеры определены выше:
d1 = 45,08 (мм); da1 = 49,08 (мм); b1 = 30 (мм).
d2 = 204,91 (мм); da2 = 208,91 (мм); b2 = 25 (мм).
Конструктивные размеры корпуса редуктора
= 0,025аw + 1 = 0,025125 + 1 = 4,13 (мм); принимаем = 8 (мм);
1 = 0,02аw + 1 = 0,02125 + 1 = 3,5 (мм); принимаем 1 = 8 (мм).
d1 = 0,03аw + 12 = 0,03125 + 12 = 15,75 (мм);
принимаем фундаментные болты с резьбой М16;
болтов, крепящих крышку к корпусу у подшипника
болтов, соединяющих крышку с корпусом
7. Общая схема сил, действующих на валы
8. Проверка долговечности подшипников
из предыдущих расчетов и первого этапа компоновки
Ft = 733,6 (H), Fr = 273,5 (Н), Fa = 163,5 (H),
l1 = 40 (мм), l2 = 64 (мм), d1 = 45,08 (мм).
Нагрузка на вал от клиноремённой передачи Fв = 375,26 (Н).
Составляющие этой нагрузки Fвx =0 (Н); Fвy = 375,26 (Н).
Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси x в характерных сечениях 1..4
Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси y в характерных сечениях 1..3
Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1.
Намечаем радиальные шариковые подшипники 204 легкой серии [2, с. 393]:
d = 20 (мм), D = 47 (мм), В = 14 (мм), С = 12,7 (кН), С0 = 6,2 (кН).
в которой радиальная нагрузка Рr1 = 614,16 (H); осевая нагрузка
Ра = Fa=163,5 (Н); V = 1 (вращается внутреннее кольцо); коэффициент безопасности для приводов (лёгкие толчки) К = 1; КТ = 1 [2, с. 214].
Отношение - этой величине соответствует
Расчетная долговечность [2, с. 211]
что удовлетворяет нашим требованиям.
Несет такие же нагрузки, как и ведущий
Ft = 733,6 (H), Fr = 273,5 (Н), Fa = 163,5 (H);
Определяем нагрузку на вал от кривошипа
Из первого этапа компоновки l4 = 60 (мм), l3 = 41 (мм), d2 = 204,91 (мм).
Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 4.
Намечаем радиальные шариковые подшипники 206 легкой серии [2, с. 393]:
d = 30 (мм), D = 62 (мм), B = 16 (мм), C = 19,5 (кН), C0 = 10 (кН).
Отношение - этой величине соответствует
что удовлетворяет нашим требованиям.
Шпонки призматические. Размеры сечений шпонок и пазов длины шпонок по ГОСТ 23360-78 [2, с. 169].
Напряжения сжатия и условие прочности
Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице [см] = 100 - 120 МПа,
d = 17 (мм), b = 6 (мм), h = 6 (мм), t1 = 3,5 (мм).
Из двух шпонок - под зубчатым колесом и под кривошипом - более нагруженная вторая (меньше диаметр вала и поэтому меньше размеры поперечного сечения шпонки). Проверяем шпонку под кривошипом.
d = 28 мм, b = 8 мм, h = 7 мм, t1 = 4 мм, l = 25 мм.
10. Расчёт на прочность входного вала
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения - по отнулевому (пульсирующему).
Уточненный расчет состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнение их с требуемыми (допускаемыми) значениями [S]. Прочность соблюдена при S >[S].
Будем производить расчет для предположительно опасных сечений входного вала.
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
Диаметр вала в этом сечении 20 мм. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом.
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности в сечении А-А
В сечении А - А условие прочности вала выполнено. В сечении Б - Б проверять вал нет смысла, так как диаметр его намного больше диаметра исследуемого сечения.
Это сечение при передаче вращающего момента от ременной передачи рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
где амплитуда и среднее значение от нулевого цикла
При d = 17 (мм), b = 6 (мм), h = 6 (мм), t1 = 3,5 (мм).
Принимаем [1, c. 165, 166] k = 1,5; = 0,83; = 0,1.
Посадки зубчатого колеса и подшипников. Посадки назначаем в соответствии с указаниями, данными в табл. [1, c.263].
Посадка зубчатого колеса на вал по ГОСТ 25347-82. Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала k6. Отклонения отверстий в корпусе под нагруженные кольца по Н7.
Остальные посадки назначаем, пользуясь данными табл. [1, c.263].

Dmin = 32 (мм); dmin = 32,026 (мм);
Dmax = 32,025 (мм); dmax = 32,042 (мм);
Nmax = dmax - Dmin = 32,042 - 32 = 0,042 (мм);
Nmin = dmin - Dmax = 32,026 - 32,025 = 0,001 (мм);
TD = Dmax - Dmin = 32,025 - 32 = 0,025 (мм);
Тd = dmax - dmin = 32,042 - 32,026 = 0,016 (мм).
Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 12 (мм). Объем масляной ванны V определяем из расчета 0,25 (дм3) масла на 1 (кВт) передаваемой мощности:
Устанавливаем вязкость масла [1, с. 253]. При контактных напряжениях
Н = 414,8 (МПа) и скорости v = 1,6 (м/с) рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равна 34 . 10-6 (м2/с). Принимаем масло индустриальное И-30А (по ГОСТ 1747,4-87) [1, с. 253].
Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ-1 [1, с. 204].
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.
Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов:
на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80 - 100 0С;
в ведомый вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.
Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.
После этого ставят распорные кольцо, в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.
Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают манжетные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки болтами.
Далее на конец ведомого вала в шпоночную канавку закладывают шпонку, устанавливают кривошип и закрепляют ее торцовым креплением; винт торцового крепления стопорят пружинной гайкой.
Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель.
Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами.
Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.
Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин - М.: Машиностроение, 1988. - 416с.: ил.
Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин - Калининград: Янтар.сказ, 1999. - 454с.: ил.
Определение номинальной мощности и номинальной частоты вращения двигателя. Определение передаточного числа привода и его ступеней, силовых и кинематических параметров привода. Выбор материала зубчатых передач. Определение допускаемых напряжений. курсовая работа [285,3 K], добавлен 24.02.2015
Кинематический расчет привода, определение мощности и частоты вращения двигателя, передаточного числа привода и его ступеней, силовых параметров. Выбор материала, расчет зубчатой конической передачи, открытой клиноременной передачи, компоновка редуктора. курсовая работа [3,0 M], добавлен 27.06.2010
Кинематический и силовой расчет привода. Расчет мощности электродвигателя. Определение общего передаточного числа привода и вращающих моментов. Выбор материала для изготовления зубчатых колес. Проектный расчет валов редуктора и шпоночного соединения. курсовая работа [654,1 K], добавлен 07.06.2015
Определение мощности и частоты вращения двигателя, передаточного числа привода. Силовые и кинематические параметры привода, расчет клиноременной и закрытой косозубой цилиндрической передач. Расчет валов и подшипников, конструирование корпуса редуктора. курсовая работа [209,0 K], добавлен 17.12.2013
Кинематический расчет привода редуктора. Выбор и проверка электродвигателя с определением передаточного числа привода и вращающих моментов на валах. Расчет закрытой цилиндрической передачи привода. Выбор материала зубчатых колес и допускаемых напряжений. курсовая работа [377,6 K], добавлен 16.04.2011
Определение расчетной мощности электродвигателя, передаточного числа привода. Расчет мощностей, передаваемых валами привода, и крутящих моментов. Проектный расчет тихоходной и конической зубчатых передач, подшипников вала по статической грузоподъемности. курсовая работа [190,2 K], добавлен 08.09.2010
Кинематический и силовой расчеты привода. Определение максимальной и минимальной частоты вращения, угловых скоростей, мощностей и крутящих моментов на каждом валу привода. Выбор муфты и шпонки. Выбор типа подшипников качения: обоснование, тип, серия. курсовая работа [419,8 K], добавлен 06.09.2015
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Разработка привода с асинхронным двигателем курсовая работа. Производство и технологии.
Реферат: Трактовка предмета экономической теории различными школами экономистов
Курсовая работа по теме Экономический анализ общества с ограниченной ответственностью 'Агат'
Реферат: Концепция Эволюции
Дипломная работа по теме Организация оперативного и бухгалтерского учета движения материалов и анализ их использования на Читинской автобазе - филиале ОАО 'РЖД'
Курсовая Работа На Тему Газоснабжение Района Города
Реферат: Порядок видачі судових справ та документів
Курсовая работа: Учет издержек обращения и финансовых результатов в торговых организациях
Контрольная Работа По Теме Бессоюзное Предложение
Контрольная работа: Организация труда на предприятие. Скачать бесплатно и без регистрации
Учебное Пособие На Тему Нации И Межнациональные Отношения
Реферат по теме Повреждения позвоночника
Курсовая Работа Анализ Финансового Состояния Предприятия И Пути Его Улучшения
Контрольная Работа К Учебнику Атанасяна
Курсовая Работа На Тему Проект Детской Площадки "Лимпопо" В Парке
Реферат: Кристаллическая и микроструктура соединения La2CoMnO6, полученного методом "раствора-геля"
Мини Сочинение Утро
Курсовая работа: Малошумящие однозеркальные параболические антенны
Курсовая работа: Кадровая политика
Будет Ли Россия Правовым Государством Эссе
Реферат: Электронный документооборот
Личностные особенности несовершеннолетних преступников и проблемы коррекции их преступного поведения в условиях изоляции от общества - Государство и право реферат
Современные проблемы правового воспитания и правовой активности личности - Педагогика курсовая работа
Методы диалогового обучения на уроке информатики - Педагогика курсовая работа