Структурное, кинематическое и динамическое исследование машинного агрегата. Разработка конструкции редуктора

Выполнить структурный, кинематический и динамический анализ машинного агрегата и спроектировать редуктор.

P - среднее удельное давление на поршень насоса, МПа;

ωкр - угловая скорость кривошипа, рад/с;

Vcp - средняя скорость поршня насоса, м/с;

S/D - отношение хода поршня S к диаметру поршня D;

- отношение длины кривошипа r к длине шатуна l;

[δ] - допускаемый коэффициент неравномерности вращения звена приведения;

ωэл - угловая скорость ротора электродвигателя, рад/с;

uрп - передаточ­ное отношение ременной передачи.

При расчетах параметров редуктора следует принять:

• материал зубчатых колес - сталь 45;
• термообработка зубчатых колес - нормализация или улучшение, обеспечи­вающая твердость по Бринеллю НВ= 200...250;
• временное сопротивление [σв] = 800...900 МПа;
• материал венца червячного колеса - бронза оловянистая БрОНФ с допус­каемым напряжением [σн] = 210 МПа.
• долговечность L (время работы под нагрузкой) принять L = 10000 ч.

Проектируемый агрегат и его работа

Машинный агрегат (рис.1) состоит из последовательно соединенных элек­тродвигателя 1, ременной передачи 2, редуктора 3, соединительной муфты 4 и двухпоршневого насоса двойного действия 5. При использовании в агрегате червячного редуктора ременная передача отсутствует, а валы электродвигателя и редуктора соединяются муфт

Рис.2 Механизм поршневого насоса

Механизм поршневого насоса (рис.2) пред­ставляет собой два параллельно соединенных центральных кривошипно-ползунных механизма, кривошипы, которых смещены относительно друг друга на 900. В насосе двойного действия оба хода поршня являются рабочими. Это означает, что в рабочем цилиндре при каждом ходе поршня по одну его сторону происхо­дит всасывание жидкости, а по дру­гую - нагнетание. Вследствие этого на поршни постоянно действуют силы сопротивления жидкости, направлен­ные против их движения.

Кривошипы насоса конструктивно оформлены в виде коленчатого вала. Поскольку угловая скорость коленча­того вала насоса обычно не равна уг­ловой скорости вала электродвигате­ля, то между электродвигателем и на­сосом располагается передаточный механизм, состоящий из ременной передачи и редуктора.

Редуктор представляет собой трехзвенный зубчатый механизм, помещенный в стальной корпус.