Файл: Проектирование одноступенчатого цилиндрического редуктора.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

федеральное государственное автономное учреждение

высшего образования

"Казанский (Приволжский) федеральный университет"

Набережночелнинский институт (филиал)


Автомобильное отделение

Кафедра «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»
Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине «Механика и деталей машин» на тему: «Проектирование одноступенчатого цилиндрического редуктора »

Выполнил студент гр.1191111

Николаев А.М.

«__»___________2022год

Проверил ст. преподаватель кафедры КТОМП

____________

«__»___________2022год

Набережные Челны – 2022

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

федеральное государственное автономное учреждение

высшего образования

"Казанский (Приволжский) федеральный университет"

Набережночелнинский институт (филиал)

СОГЛАСОВАНО		УТВЕРЖДАЮ
Студент группы 1181111		доцент кафедры КТОМП
МалышевЮ.Д.		Е.А. Рябов
« » 20 г.		« » 2020 г.
		ст. преподаватель кафедры КТОМП
		Е.А. Рябов
		« » 2020 г.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

КР.О.ОТМ 20.08.00.000

«Технологическое обеспечение сборки передний карданный вал»

Цель курсовой работы: информационное обеспечение проекта сборки передний карданный вал.

Исходные данные: сборочный чертёж передний карданный вал, спецификация. Производство массовое, имеет штат рабочих, задействованных на схожих операциях и оборудованные помещения, базовый набор слесарного инструмента.

---

Задачи:

1. Определение технических требований к изделию и ключевых показателей на основе анализа видов дефектов и их последствий (FMEA).

2. Составление технологии сборки изделия.

3.Расчёт трудоёмкости и себестоимости разработанной технологии.

4.Расчёт границы производственной возможности для данной технологии.

5. Разработка плана реализации данной технологии.

Оглавление

1. 
   Условия эксплуатации машинного агрегата.
   

Срок службы приводного агрегата.

Срок службы (ресурс) L_h, ч:

L_h= 365*L_r*t_c*L_c

где: L_h – срок службы привода, лет; L_h= 10 лет

t_c – продолжительность смены, ч; t_c= 8ч

L_c – число смен; L_c= 2.

L_h= 365*10*8*2= 58 400 ч.

2. 
   Выбор двигателя и кинематический
   

расчет привода

1. 
   Расчет общего КПД привода:
   

ή_общ= ή_рем*ή_зуб* ή_муфт* ή²_под

где: ή_рем – КПД клиноременной передачи, ή_рем= 0,96;

ή_зуб – КПД цилиндрической передачи, ή_зуб= 0,96;

ή_муфт – КПД одной муфты, ή_муфт= 0,98;

ή_под – КПД одной пары подшипников качения, ή_под= 0,96.

ή_общ = 0,96*0,96*0,98*0,96

---

² = 0,82

2. 
   Определение потребной мощности электродвигателя:
   

где: P_pм = 3,25 кВт

ή_общ = 0,82

, принимаем 4 кВт

3. 
   Предварительный выбор электродвигателя
   

Выбираем номинальную мощность двигателя Р_ном из стандартного ряда для двигателей серии 4АМ1329473 по условию, что Р_ном ≥ P_дв. Отсюда Р_ном = 7,5 кВт

Выбираем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Варианты электродвигателей

Вариант	Шифр	Номинальная мощность Pном, кВт	Частота вращения, об/мин
			Синхронная	При номинальном режиме nном
1	4АМ100S2Y3	4	3000	2880
2	4АМ100L4У3	4	1500	1430
3	4АМ112MB6Y3	4	1000	950
4	4АМ132S8У3	4	750	720

1. 
   
   
2. 
   
   

1. 
   Определение передаточного числа привода и его ступеней
   

1. 
   Определить передаточное число привода для всех приемлемых
   

вариантов типа двигателя при заданной номинальной мощности:



U – передаточное число привода

U_зп – передаточное число зубчатой передачи, U_зп= (2…6,3);

U

---

_дв – передаточное число двигателя, U_дв= (2…4)

U_п = (2…6,3)*(2…4) = (4…25,8)

2. 
   Определить частоту вращения приводного вала рабочей машины n,
   

об/мин:

3. 
   Определить номиннальную частоту приводного вала, об/мин:
   

4. 
   Определить фактическое передаточное число привода:
   

:

5. 
   Уточнить передаточные числа закрытой и открытой передач в
   

соответствии с выбранным вариантом разбивки передаточного числа

привода

U_оп = U_ф/U_зп = 14.6/5 = 2.9

U_зп = 5

6. 
   Определить частоту вращения двигателя машины n_дв, об/мин:
   

N_дв= n_рм*U_n= 50* (4…25.2) = (200…1260)
Мы выбираем электродвигатель 4АМ112MB6Y3 с номинальной мощностью P_ном = 4 кВт и частотой вращения вала n_дв= 950 об/мин.

Общее передаточное число механизма u_ф = 14.6

Передаточное число прямозубого цилиндрического редуктора u_зп= 5

Передаточное число открытой клиноременной передачи u_оп = 2.9

1. 
   
   
2. 
   
   
   1. 
      
      
   2. 
      Определение силовых и кинематических параметров привода
      

1. 
   Расчет частот вращения валов:
   

n_дв= 950 об/мин

n₁ = n_дв= 950 об/мин

n₂ = n₁/u_оп = 950 об/мин / 2,9 = 327,59 об/мин

n₃ = n₂/u_зп = 327,59 об/мин / 5 = 65,52 об/мин

n₄ = n₃ = 65,52 об/мин

2. 
   Расчет мощностей на валах:
   

P_дв = 4 кВт

P₁ = P_дв = 4 кВт

P₂ = P₁ *ή_оп* ή²_под = 4 000 Вт * 0,96*0,99²= 3 763,58 Вт

P₃ = P₂ *ή_зп* ή²_под = 3 763,58 Вт * 0,96*0,99²= 3 541,14 Вт

P₄ = P₃ * ή_цп = 3 541,14 Вт * 0,98= 3 470,34 Вт

3. 
   Расчет вращающего момента на валах:
   

T₁= (60* P₁)/2*n* n₁= (60*4000 Вт)/2*3,14*950 об/мин=40,23 Н*м

T₂= (60* P₂)/2*n* n₂= (60*3763,58 Вт)/2*3,14*327,59 об/мин=109,8 Н*м

---

T₃= (60* P₃)/2*n* n₃= (60*3541,14 Вт)/2*3,14*65,52 об/мин=516,37 Н*м

T₄= T₃= 516,37 Н*м

3. 
   Расчет зубчатой передачи цилиндрического редуктора
   

1. 
   Выбор материала зубчатого колеса и шестерни:
   

Сталь марки 40Х

Рекомендуемый способ термообработки для шестерни и колес: улучшение

Твердость по Бринеллю 235…262 HB

Средняя твердость по Бринеллю 250 HB

HB₂= 250 HB

HB₁= 250 HB+50 HB=300 HB

3. 
   
   
   1. 
      
      
   2. 
      Определение допускаемых контактных напряжений:
      

и – предел контактной выносливости

А) Определим коэффициент долговечности



Где, N_H0 – базовое число циклов нагруужения

N_H01= 25 000 000 N_H02= 16 500 000

N₁ и N₂ – эквивалентное число циклов нагружения



Где, ω – угловая скорость соответствующего вала, 1/с

ω₁= 42,3 1/с ω₂= 8,46 1/с

L_r – срок службы привода, ч; L_r=58 400 ч.

N₁= 573 * 42.3 1/с * 58 400 ч.= 1 415 493 360

N₂= 573 * 8,46 1/с * 58 400 ч.= 283 098 672
K_HL1= K_HL2=

Если N_H0 ≥ N, то примем K_HL=1

---