Расчет мощности электродвигателя

Вычисление требуемой мощности электродвигателя. Определение диаметра заточки, частоты вращения приводного вала, распределения мощности по валам, крутящего момента, скорости скольжения, коэффициента нагрузки. Анализ методики проектирования редуктора.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 19.05.2015
Размер файла 388,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

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

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Выбор электродвигателя

1.1 Вычисление требуемой мощности двигателя

электродвигатель мощность редуктор проектирование

Вычисление требуемой мощности двигателя производится по формуле:

где - мощность необходимая на выходе червячного редуктора,

-окружная сила на звездочке пластинчатого конвейера

- скорость движения цепи

- КПД механизма,

- КПД червячной передачи ,

- КПД пары подшипников качения (на приводном валу)

- КПД муфты,

- КПД цепной передачи.

Принимаем

1.2 Вычисление частоты вращения вала электродвигателя

Диаметр звездочки

Частота вращения приводного вала

Передаточное число для червячной передачи U=34.4

Частота вращения вала электродвигателя

Выбирается двигатель АИР 80В4 с частотой вращения ротора и мощностью .

Распределение мощности по валам:

Частота вращения:

Крутящий момент

Скорость скольжения

Выбираем материал третьей группы СЧ15-32

Коэффициент нагрузки:

Предварительное межосевое расстояние:

Принимаем .

Осевой модуль:

Принимаем .

Коэффициент диаметра червяка:

Принимаем .

Коэффициент смещения:

Углы подъема червяка:

Начальный:

Делительный угол подъема витка:

Корректировка

Коэффициент концентрации нагрузки:

Скоростной коэффициент

Скорость скольжения в зацеплении:

Допускаемое напряжение:

.

Расчетное напряжение:

КПД

Уточненное значение мощности на валу червяка

Силы в зацеплении червячной пары

Окружная сила на колесе и осевая сила ни червяке

Окружная сила на червяке и осевая на колесе

Радиальная сила

Напряжения изгиба в зубьях червячного колеса

Проверка передачи на кратковременную пиковую нагрузку

Пиковый момент на валу червячного колеса

Пиковое контактное напряжение на рабочих поверхностях зубьев

Пиковое напряжение изгиба зубьев червячного колеса

Проверка редуктора на нагрев

Геометрические размеры червячной передачи

Червяк:

Червячное колесо

2. Проектирование редуктора

2.1 Предварительный расчет диаметров валов

Рис.1

а)Для быстроходного вала из рекомендации выбрано:

Выбираем

Диаметр вала посадочных мест подшипников:

где - высота заплечика для конического конца вала.

Диаметр основной части вала рассчитан по формуле [1, стр. 42]:

где - координата фаски подшипника

Но так как червяк полый с глухим отверстием и шпоночным пазом для шпоночного соединения с электродвигателем ,то та часть, которая соединяется с валом электродвигателя должна иметь больший диаметр. А именно ,больше диаметра вала электродвигателя(d=26мм) .Диаметр червяка посадочного места подшипника для этой части вала принимается

Диаметр основной части вала рассчитан по формуле [1, стр. 42]:

где - координата фаски подшипника

Выбран: .

б)Для вала червячного колеса

Выбран: .

Выбран: .

2.2 Расчет расстояний между деталями редуктора

Зазор до боковой стенки рассчитан по формуле:

где - предварительная длина корпуса.

Округляю в большую сторону: .

2.3 Расчет шпоночного соединения

Для соединения вала и червячного колеса выбрано шпоночное соединение.(рис.3)

Рис.3

- диаметр вала,

- момент на валу.

Из атласа «Детали машин» для заданного диаметра вала нахожу размеры поперечного сечения шпонки

- величина выступа шпонки из вала.

Допускаемое напряжение на смятие

Принимаю

2.4 Выбор типа подшипников и схемы установки

Для червячного редуктора выбраны радиально упорные подшипники, так как действует осевая сила в червячном зацеплении.

Схема установки «враспор».

2.5 Подбор подшипников качения на заданный ресурс

Тихоходный вал червячного колеса

2.5.1.1 Для быстроходного вала-червяка червячного редуктора выбраны 2 роликовых конических подшипников лёгкой серии (7208А) и шариковый радиальный (208).

а)Подшипник 7208А

Динамическая грузоподъемность: .

Статическая грузоподъемность: .

Диаметр вала под подшипник: .

Диаметр внешнего кольца подшипника: .

Наибольшая ширина подшипника: .

Ширина подшипника: .

б)Подшипник 208

Динамическая грузоподъемность: .

Статическая грузоподъемность: .

Диаметр вала под подшипник: .

Диаметр внешнего кольца подшипника: .

Наибольшая ширина подшипника: .

Ширина подшипника: .

- радиальная сила в зацеплении,

- окружная сила,

-осевая сила,

2.5.1.2 Реакции в горизонтальной плоскости

Рис.7

Нагрузка в середине вала:

Рис.8

Реакции от радиальной силы:

Нагрузка в середине вала:

Рис.9

Реакции от осевой силы:

Так как то буду считать, что момент приложен в середине вала.

Нахожу реакции в опорах:

Рис.10

Так как подшипник установлен «враспор» из рис.10:

2.5.1.3 Расчет ресурса подшипника

а)Подшипник 7208А(на рисунке 10 т.А)

Расчёт на статическую грузоподъёмность:

Нахожу эквивалентную статическую нагрузку

Расчёт подшипника на заданный ресурс:

V-коэффициент вращения кольца. V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки.

Эквивалентная динамическая нагрузка вычислена по формуле:

где и - коэффициенты,

- температурный коэффициент, так как

- коэффициент безопасности.(для всех видов редукторов)

.

Ресурс подшипников определяется по формуле:

где - коэффициент надёжности при вероятности безотказной работы подшипника 90%,

- коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации(для роликоподшипников конических при обычных условиях),

- частота вращения быстроходного вала,

- для роликовых подшипников.

Заданный ресурс: .

Т.к. , то подшипник подходит.

б)Подшипник 7305А(на рисунке 10 т.В)

Расчёт на статическую грузоподъёмность:

Нахожу эквивалентную статическую нагрузку

Расчёт подшипника на заданный ресурс:

Эквивалентная динамическая нагрузка вычислена по формуле:

где и - коэффициенты,

- температурный коэффициент, так как

- коэффициент безопасности.(для всех видов редукторов)

Т.к. относительно направления радиальной нагрузки вращается внутреннее кольцо, то .

Ресурс подшипников определяется по формуле:

где - коэффициент надёжности при вероятности безотказной работы подшипника 90%,

- коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации(для роликоподшипников конических при обычных условиях),

- частота вращения быстроходного вала,

- для роликовых подшипников.

Заданный ресурс: .

Т.к. , то подшипник подходит.

2.6 Расчет валов

2.6.2 Расчет на статическую прочность тихоходного вала

Вал D=40.

Рис.16

Для изготовления вала выбрана сталь 45:

, , , ,

Нормальные напряжения определяются по формуле:

где - суммарный изгибающий момент,

- осевая сила,

- момент сопротивления сечения вала при расчете на изгиб,

- площадь поперечного сечения.

Наиболее опасное сечение - I.

коэффициент перегрузки.

Для полого вала с одним шпоночным пазом шпоночного

.

Рассматриваю наиболее опасное сечение 1:

[1, стр166]

Осевая сила: .[1, стр165]

Касательные напряжения определяются по формуле:

[1, стр165]

где - крутящий момент,

- момент сопротивления сечения вала при расчете на кручение.

Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным напряжениям вычисляются:

по касательным напряжениям:

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:

Минимально допустимое значение коэффициента запаса: .

Т.к. , то статическая прочность обеспечена.

2.6.3 Расчет на сопротивление усталости выходного вала

Коэффициент запаса вычисляется по формуле:

Коэффициент запаса вычисляется через нормальные напряжения:

где - предел выносливости вала,

- амплитуда нормальных напряжений цикла.

где - предел выносливости,

- коэффициент снижения предела выносливости.

где - эффективный коэффициент концентрации напряжений, так как шпоночный паз выполнен концевой фрезой

- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, расчёт на изгиб, d=40мм.

- коэффициенты влияния качества поверхности, обтачивание чистовое и .

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения. Так как сталь без упрочнения.

где - результирующий изгибающий момент.;

Тогда:

Аналогично нахожу коэффициент запаса по касательным напряжениям:

где - предел выносливости,

- коэффициент снижения предела выносливости.

где - эффективный коэффициент концентрации напряжений для шпоночного паза, так как,

- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения при расчёте на изгиб, d=80мм.

- коэффициенты влияния качества поверхности, обтачивание чистовое и .

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения. Так как сталь без упрочнения.

где - крутящий момент.

Тогда:

Коэффициент запаса:

Минимально допустимое значение коэффициента запаса по сопротивлению усталости:

Т.к. , то вал выдержит нагрузку.

2.7 Выбор смазочного материала

Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надежную смазку.

Для редуктора необходимо применять картерную систему смазывания. Масло заливается до середины червяка.

Контактные напряжения.

.

Окружная скорость колеса:

где - угловая скорость колеса

- радиус делительной окружности червяка

- частота вращения червяка.

Согласно этим данным выбрано масло: И-Т-Д-100.

И - индустриальное,

Т - тяжело нагруженные узлы,

Д - масло с антиокислителями, антикоррозионными и противоизносными присадками.

Допустимые уровни погружения червяка в масляную ванну:

Уровень масла относительно дна корпуса редуктора выбран:

Объем масла вычислен по формуле:

где - внутренняя длина корпуса,

- внутренняя ширина с червяком(часть червяка)

-объём, занимаемый червяком.

Объем масла округлен в большую сторону:

.

2.8 Расчет цепной передачи

Для рекомендуется

Выбираем межосевое расстояние а=30t

Коэффициенты:

Выбираем цепь ПР-15,875-2300-1:

Смазывание: чистая внутришарнирная пропитка цепи через 120…180ч.

Число звеньев

Уточняем межосевое расстояние

Поскольку цепь должна провисать принимаем а=482.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Определение мощности привода и геометрических размеров дробилки. Расчет оптимальной частоты вращения эксцентрикового вала. Определение технической производительности бетономешалки. Расчет массы материалов на один замес. Вычисление мощности привода.

    контрольная работа [1,7 M], добавлен 05.06.2016

  • Общая характеристика теории нагрева и охлаждения двигателей. Особенности методики выбора мощности и типа электродвигателя для длительного и кратковременного режимов работы. Специфика выбора мощности двигателя для повторно-кратковременного режима работы.

    реферат [609,5 K], добавлен 22.01.2014

  • Расчет гидродинамических сил, определение размеров руля, момента на баллере руля. Расчет рулевого привода, мощности насоса гидравлической рулевой машины с плунжерным рулевым приводом. Зависимости крутящего момента, мощности и давлении масла от угла руля.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 25.04.2014

  • Расчет силовых и кинематических характеристик привода. Определение мощности на приводном валу. Выбор электродвигателя. Кинематический расчет и определение параметров зубчатых колес. Оценка механических свойств материалов. Вычисление параметров передачи.

    курсовая работа [289,0 K], добавлен 22.03.2013

  • Расчет внешней скоростной характеристики двигателя автомобиля. Определение скорости движения, времени и пути разгона машины. Расчет динамического фактора автомобиля. Определение крутящего момента двигателя и минимальной частоты вращения коленчатого вала.

    курсовая работа [155,5 K], добавлен 23.06.2009

  • Расчет внешней скоростной характеристики двигателя. Определение минимальной частоты вращения коленчатого вала, крутящего момента двигателя. Расчет скорости движения автомобиля. Тяговая сила на ведущих колесах. Динамический фактор по сцеплению с дорогой.

    курсовая работа [238,1 K], добавлен 23.10.2014

  • Определение параметров двигателя: максимальной и минимальной частоты вращения коленвала, вращающего момента и мощности. Расчет тягового и мощностного баланса автомобиля. Методика проектирования карданной передачи автомобиля, размеров карданного шарнира..

    курсовая работа [193,1 K], добавлен 13.05.2009

  • Изучение особенностей распределения мощности двигателя на преодоление различных видов сопротивлений, которое называется балансом мощности или рабочим балансом МТА. Выбор оптимальных скоростей движения МТА. Расчет потерь мощности в трансмиссии трактора.

    реферат [558,1 K], добавлен 13.01.2011

  • Система электроснабжения пассажирских вагонов. Определение мощности потребителей электроэнергии. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры, проводов сети электроснабжения вагона. Расчет мощности электродвигателя привода грузоподъемного механизма.

    курсовая работа [296,1 K], добавлен 02.06.2011

  • Определение угла захвата между неподвижной и подвижной щеками. Расчет частоты вращения главного вала. Производительность щековой дробилки со сложным качанием щеки и определение мощности привода. Расчет станины и эксцентрикового вала на прочность.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.06.2013

  • Судовой двигатель как объект управления и регулирования. Определение приведенного момента инерции двигателя. Построение скоростных статических характеристик мощности пропульсивного комплекса судна. Моделирование и оценка качества переходных процессов.

    курсовая работа [2,4 M], добавлен 10.06.2013

  • Состав, устройство и работа привода цепного конвейера. Расчет частоты вращения вала электродвигателя, допускаемых напряжений для зубчатых колес редуктора. Проектирование цилиндрической зубчатой передачи. Определение долговечности подшипников качения.

    курсовая работа [940,5 K], добавлен 01.05.2014

  • Определение требуемой мощности тягового электродвигателя троллейбуса и выбор его типа. Расчет и построение электротяговых характеристик передачи. Определение параметров входного фильтра тиристорно-импульсного прерывателя. Описание работы силовой части.

    курсовая работа [279,6 K], добавлен 26.08.2013

  • История завода "УАЗ". Геометрическая схема прототипа автомобиля УАЗ-452. Расчет мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя автомобиля и построение его универсальной динамической характеристики. Определение передаточных чисел коробки передач.

    реферат [1,0 M], добавлен 14.11.2012

  • Особенности расчета всех основных показателей элеватора - машины непрерывного действия, транспортирующей грузы в вертикальном или наклонном направлениях. Разгрузка ковшей, определение диаметра звездочки. Определение мощности и выбор электродвигателя.

    курсовая работа [758,2 K], добавлен 15.07.2010

  • История завода "УАЗ", его современные достижения и значение на отечественном рынке. Геометрическая схема прототипа автомобиля УАЗ-452, его характеристика и оценка конкурентных преимуществ. Расчет мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя.

    курсовая работа [213,5 K], добавлен 15.03.2015

  • Выбор грейфера. Расчет механизма подъема груза. Расчет каната, грузового барабана. Расчет мощности и выбор двигателя. Подбор муфты, тормоза. Проверка электродвигателя по условиям пуска. Расчет механизма передвижения тележки крана. Выбор электродвигателя.

    дипломная работа [499,2 K], добавлен 07.07.2015

  • Скоростная, магнитная и тормозная характеристики электрической передачи мощности тепловоза. Разработка схемы регулирования мощности генератора. Расчёт и построение тяговой характеристики тепловоза по рабочих характеристикам тягового электродвигателя.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 06.01.2017

  • Краткая история модели ЗиЛ-131, модификации автомобиля. Геометрическая схема и технические характеристики. Расчет мощности и частоты вращения коленчатого вала двигателя. Подбор передаточных чисел коробки передач. Экономическая характеристика автомобиля.

    реферат [665,0 K], добавлен 14.11.2012

  • Составление кинематической схемы привода вспомогательных агрегатов и определение затрат мощности на их привод. Расчет мощности на привод вентилятора централизованного охлаждения электрических машин, потери мощности на возбуждения тягового генератора.

    курсовая работа [804,4 K], добавлен 08.12.2015

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.