Полоцкий государственный университет
кафедра: Автомобильного транспорта
Курсовой проект по дисциплине"Детали машин"
на тему:Проектирование механического привода.
Новополоцк 2018
Мощность на выходном валу привода 7,5 кВт.
Исходные данные вала:Окружная сила на шестерне:
Радиальная сила на шестерне: 4997Н
Осевая сила на шестерне: 1860Н
Сила, нагружающая вал от шкива: 1280Н
Расстояние между шкивом и левым подшипником: 90 мм
Расстояние между левым подшипником и шестерней: 70мм
Расстояние между шестерней и правым подшипником: 70мм
Делительный диаметр шестерни: 73.64 мм
Оглавление
Введение 6
1 Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода 7
1.1 Мощность на выходном валу привода 7
1.2 Рассчитаем коэффициент полезного действия привода(КПД) 7
1.3 Рассчитаем расчетную мощность электродвигателя 7
1.4 Рассчитаем частоту вращения выходного вала 7
1.5 Рассчитаем рекомендуемые min и max величины передаточных чисел u для различных видов механических передач 7
1.6 Рассчитаем расчетную min и max вращения вала электродвигателя 8
1.7 Выбираем по каталогу[1, табл. 17.7.1 и табл. 17.7.2] электродвигатель 8
1.8 Рассчитаем действительное передаточное число привода 8
1.9 Примем и рассчитаем действительные числа передач привода 8
2 Определим мощности и передаваемые крутящие моменты 9
2.1 Рассчитаем силовые и кинематические параметры валов привода 9
3 Прочностные расчеты передач 10
3.1 Рассчитаем клиноременную передачу 10
3.1.1 Рассчитаем основные параметры клиноременной передачи 10
3.2 Рассчитаем цилиндрическую закрытую косозубую передачу 14
3.2.1 Выбираем материал шестерни и зубчатого колеса 14
3.2.2 Рассчитаем допускаемые контактные напряжения 14
3.2.3 Рассчитаем допускаемые изгибные напряжения 15
3.2.4 Рассчитаем допускаемые напряжения при действии максимальной нагрузки 16
3.2.5 Рассчитаем межосевое расстояние и выберем основные параметры передачи 16
3.2.6 Проверим расчетные контактные напряжения 19
3.2.7 Проверим расчетные напряжения изгиба 20
3.2.8 Проверим прочность зубьев при перегрузках 22
3.2.9 Рассчитаем силы в зацеплении зубчатых колес 22
4 Проектный и проверочный расчет валов 24
4.1 Рассчитаем диаметры концов валов привода из расчета только на кручение при пониженных допускаемых напряжениях 24
4.2 Выберем диаметры валов в месте посадки валов под подшипники 24
4.3 Выберем диаметры валов в месте посадки ступицы 24
4.4 Проектный расчет вала 1 25
4.4.1 Исходные данные 25
4.4.2 Определим пункты приложения, направления и величины сил, нагружающих вал в плоскости XOZ(рисунок 4.1а) 25
4.4.3 Рассчитаем реакции Rax и Rbx в опорах А и В вала плоскости XOZ (рисунок 4.1а) 25
4.4.4 Рассчитаем изгибающие моменты в характерных точках вала с построением эпюры изгибающих моментов Мих (рисунок 4.1б) 25
4.4.5 Определяем пункты приложения, направления и величины сил, нагружающих вал в плоскости YOZ(рисунок 4.1в) 26
4.4.6 Рассчитаем реакции Ray и Rby в опорах А и В вала плоскости YOZ (рисунок 4.1в) 26
4.4.7 Рассчитаем изгибающие моменты в характерных точках вала с построением эпюры изгибающих моментов Миy (рисунок 4.1г) 26
4.4.8 Рассчитаем полные поперечные реакции Ra и Rb в опорах вала 26
4.4.9 Рассчитаем суммарные изгибающие моменты Ми в характерных участках вала с построением эпюры изгибающих моментов(рисунок 4.1д) 27
4.4.10 Представляем эпюру крутящих моментов Т, передаваемых валом(рисунок 4.1е) 27
4.5 Проверка вала 1 на усталостную прочность 28
4.5.1 Рассчитаем коэффициент запаса прочности вала по нормальным напряжениям 28
4.5.2 Рассчитаем коэффициент запаса по касательным напряжениям для нереверсивной передачи 29
4.5.3 Рассчитаем общий запас сопротивления усталости 30
4.6 Проектный расчет вала 2 31
4.6.1 Исходные данные 31
4.6.2 Определим пункты приложения, направления и величины сил, нагружающих вал в плоскости XOZ(рисунок 4.2а) 31
4.6.3 Рассчитаем реакции Rax и Rbx в опорах А и В вала плоскости XOZ (рисунок 4.2а) 31
4.6.4 Рассчитаем изгибающие моменты в характерных точках вала с построением эпюры изгибающих моментов Мих (рисунок 4.2б) 32
4.6.5 Определяем пункты приложения, направления и величины сил, нагружающих вал в плоскости YOZ(рисунок 4.2в) 32
4.6.6 Рассчитаем реакции Ray и Rby в опорах А и В вала плоскости YOZ (рисунок 4.2в) 32
4.6.7 Рассчитаем изгибающие моменты в характерных точках вала с построением эпюры изгибающих моментов Миy (рисунок 4.2г) 32
4.6.8 Рассчитаем полные поперечные реакции Ra и Rb в опорах вала 33
4.6.9 Рассчитаем суммарные изгибающие моменты Ми в характерных участках вала с построением эпюры изгибающих моментов(рисунок 4.2д) 33
4.6.10 Представляем эпюру крутящих моментов Т, передаваемых валом(рисунок 4.2е) 33
4.7 Проверка вала 2 на усталостную прочность 34
4.7.1 Рассчитаем коэффициент запаса прочности вала по нормальным напряжениям 34
4.7.2 Рассчитаем коэффициент запаса по касательным напряжениям для нереверсивной передачи 35
4.7.3 Рассчитаем общий запас сопротивления усталости 36
5 Геометрические расчеты передач 37
5.1 Рассчитаем геометрию цилиндрического колеса 37
5.3 Рассчитаем геометрию шкива клиноременной передачи 38
6 Выбор и проверочный расчет подшипников качения 40
6.1 Выберем подшипник для 1 вала 40
6.1.1 Выберем параметры подшипника и рассчитаем соотношение 40
6.1.2 Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка 40
6.1.3 Расчетная динамическая радиальная грузоподъемность 41
6.2 Выберем подшипник для 2 вала 41
6.2.1 Выберем параметры подшипника и рассчитаем соотношение 41
6.2.2 Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка 42
6.2.3 Расчетная динамическая радиальная грузоподъемность 42
7 Выбор и проверочный расчет муфт 43
7.1 Рассчитаем упругую втулочно-пальцевую муфту 43
7.1.1 Рассчитаем условие прочности пальца на изгиб 43
7.1.2 Рассчитаем условие прочности втулки на смятие 44
8 Расчет крепления на валах 45
8.1 Подберем шпонку для 1 вала 45
8.1.1 Проверим размер шпонки по допускаемым напряжениям 45
8.2 Подберем шпонку для 2 вала 45
8.2.1 Проверим размер шпонки по допускаемым напряжениям 45
9 Выбор системы смазки, смазочный материалов и уплотнений 46
9.1 Рассчитаем объём масляной ванны 46
10 Определим размеры корпусных деталей, кожухов, ограждений и установочной плиты 47
10.1 Рассчитаем толщину стенки редуктора 47
10.2 Рассчитаем расстояние от внутренней поверхности стенки редуктора 47
10.3 Рассчитаем расстояние между вращающимися частями 47
10.4 Рассчитаем радиальный зазор между зубчатым колесом одной ступени и валом другой ступени 47
10.5 Рассчитаем радиальный зазор от поверхности вершин зубьев 47
10.6 Выберем расстояние от боковых поверхностей элементов, вращающихся вместе с валом, до неподвижных наружных частей редуктора 48
10.7 Рассчитаем ширину фланца, соединяемых болтом 48
10.8 Выберем толщину фланца боковой крышки[1, рис. 12.1.2, табл. 12.1.1] 48
10.9 Рассчитаем рекомендуемые диаметры болтов, соединяющих: 48
10.10 Рассчитаем толщину фланцев редуктора 49
11 Заключение 50
12. Список используемой литературы 51
