Определение силовых параметров привода

Содержание

Часть 1 Детали машин и основы конструирования

1 Выбор электродвигателя. Кинематический расчет привода. 5

1.2 Определение силовых параметров привода. 7

2 Расчет редуктора. 8

2.1 Расчет зубчатой передачи. 9

2.1.1 Выбор материалов зубчатой передачи. Определение допускаемых напряжений. 9

2.1.2 Расчет зубчатой передачи редуктора. 10

2.1.3 Проверочный расчет зубьев колес по контактным напряжениям.. 13

2.1.4 Усилия в зацеплении. 114

2.1.5 Проверочный расчет зубьев колеса по напряжениям изгиба. 114

2.2 Проектировочный расчет валов. 15

2.2.1 Расчет быстроходного вала. 15

2.2.2 Расчет тихоходного вала. 16

2.3 Подбор шпоночных соединений и поверочный расчет. 17

2.3.1 Быстроходный вал. 17

2.3.2 Тихоходный вал. 18

2.4 Расчет конструктивных размеров зубчатой пары редуктора. 19

2.4.1 Геометрические параметры колеса: 19

2.5 Расчет конструктивных размеров корпуса и крышки редуктора. 20

2.6 Эскизная разработка редуктора. 21

2.7 Проверка долговечности подшипников. 23

2.7.1 Опоры быстроходного вала. 24

2.7.2 Опоры тихоходного вала. 25

2.8 Конструктивна компоновка редуктора. 27

2.9 Выбор посадок. Расчет зазоров, построение полей допусков. 28

2.10 Проверочный расчет валов. 30

2.10.1 Быстроходный вал. 31

2.10.2Тихоходный вал. 33

2.11 Выбор смазки. Смазка зацепления и подшипников. 36

2.12 Сборка редуктора. 36

3 Выбор муфты.. 37

4 Сборка привода. 38

Заключение. 39

Список использованных источников. 41

Часть 2 Рабочие процессы, конструкция и основы расчета автомобильных двигателей

Задание. 42

Исходные данные. 42

Введение. 43

1 Тепловой расчет двигателя. 44

1.1 Расчёт расхода воздуха и продуктов сгорания. 44

2 Расчет реального цикла двигателя. 47

2.1Параметры процесса впуска. 47

2.2 Параметры процесса сжатия. 48

2.3 Параметры конца процесса сгорания. 49

2.4 Параметры процесса расширения. 50

2.5 Основные показатели цикла. 51

2.6 Построение индикаторной диаграммы.. 52

3 Кинематический расчёт кривошипно-шатунного механизма. 55

3.1 Общее сведение. 55

3.2 Расчёт перемещения поршня. 56

3.3 Расчёт скорости поршня. 57

3.4 Расчёт ускорения поршня. 59

4 Определение сил, действующих в кривошипно-шатунном механизме. 61

4.1 Сила инерции от возвратно-поступательных движущихся масс. 61

4.2 Построение индикаторной диаграммы, производим проверку Брикса. 61

4.3 Перевернув силу P_j сложим силой Р_г получим силу Р, рассмотрим действие сил давления газов на поршень и сил инерции движущихся масс действующая на поршень. 62

4.4 Боковая сила, перпендикулярная к оси цилиндра. 63

4.5 Сила, направленная вдоль оси цилиндра. 63

4.6 Нормальная сила, направленная по радиусу кривошипа. 63

4.7 Тангенсальная сила, касательная к окружности радиуса кривошипа. 63

4.8 Крутящий момент. 63

5 Кинематический расчет кривошипно-шатунного механизма. 65

5.1 Основные размеры деталей кривошипно-шатунного механизма. 65

5.3 Расчет цилиндра. 68

5.4 Расчет поршня. 70

5.5 Расчет поршневого пальца. 71

5.6 Расчет поршневого кольца. 72

5.7 Расчет шатуна. 73

5.8 Расчет коленчатого вала. 76

5.9 Расчет маховика из условий обеспечения равномерности хода двигателя. 77

6 Расчет системы смазки. 78

6.1 Количество масла, циркулирующего в двигателе. 78

6.2 Расчет масляного насоса. 78

7 Расчет жидкостной системы охлаждения. 80

7.1 Количество охлаждающей жидкости циркулирующей в системе. 80

7.2 Подача водяного насоса и мощность, затрачиваемая на его привод. 80

7.3 Расчет вентилятора. 81

8. Расчет воздушной системы охлаждения. 83

8.1. Определение количества охлаждающего воздуха, подаваемого вентилятором.. 83

9 Анализ проектируемого двигателя. 87

Заключение. 88

Список использованных источников. 89

1 Выбор электродвигателя. Кинематический расчет привода

Общий КПД привода определяется по формуле(1.1)

, (1.1)

где - КПД пары зубчатых колес, = 0,98;

- КПД цепной передачи, = 0,94;

- КПД пары подшипников качения, = 0,99;

- КПД муфты, = 0,98.

.

Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле(1.2)

кВт (1.2)

где - мощность на выходном валу машины:

кВт

Принимаем электродвигатель марки 4А132М6УЗ, мощность которого

=11 кВт, синхронная частота вращения 1000 об/мин, скольжение 2,7%. Диаметр выходного конца ротора d_дв = 38 мм, а его длина l_дв = 80 мм.

Номинальная частота вращения вала электродвигателя определяется по формуле(1.3)

об/мин (1.3)

об/мин

Угловая скорость двигателя определяется по формуле(1.4)

рад/с (1.4)

рад/с

Общее передаточное отношение привода определяется по формуле(1.5)

, (1.5)

где = 2,5…5,0 - передаточное отношение редуктора;

= 3,5 - передаточное отношение цепной передачи (задано);

- частота вращения на выходном валу машины.

Тогда передаточное отношение редуктора определяется по формуле(1.6)

(1.6)

Кинематические параметры привода по валам

быстроходный вал редуктора:

об/мин

рад/с

тихоходный вал определяется по формуле(1.7)

об/мин (1.7)

об/мин

рад/с (1.8)

рад/с

ведущий вал:

об/мин

рад/с

ведомый вал определяется по формуле(1.7)

об/мин, (1.7)

отклонение составляет 2,2% и определяется по формуле(1.8)

рад/с (1.8)

Определение силовых параметров привода

Силовые параметры по валам определяется формуле(1.9)

кВт,

(1.9)

кВт,

кВт,

кВт,

кВт,

Вращающие моменты на валу двигателя определяется по формуле(1.10)

(1,10)

,

,

,

,

Данные расчета сводим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1-Кинематические и силовые параметры привода по валам

Наименование	Индекс вала	Частота вращения n, об/мин	Угловая скорость ω, рад/с	Мощность Р, кВт	МоментТ,
Вал электродвигателя	дв		101,8	8,0	78,6
Быстроходный вал			101,8	7,8	76,6
Тихоходный вал				7,6	223,5
Ведущий вал машины				7,4	217,7
Ведомый вал машины			9,7	7,0	721,7

2.Расчет редуктора

2.1Расчет зубчатой передачи