Привод цепного транспортера

Московский государственный технический университетимени Н.Э.БауманаПРИВОД ЦЕПНОГО ТРАНСПОРТЕРАПояснительная запискаДМ140-7.00.00 ПЗВыполнила: Мовчан А.А.Группа МТ1-62Проверила: Иванова Л.Н.2018Содержание.1. Техническое задание2. Кинематический расчет двигателя2.1. Подбор электродвигателя2.2. Определение частот вращения и вращающих моментов на валах3.

Расчет зубчатых передач на ЭВМ4. Эскизное проектирование4.1. Проектные расчеты валов4.2. Определение расстояния между деталями и корпусом4.3. Расчет ременной передачи5. Расчет валов и подшипников качения5.1. Определение сил реакций в опорах валов5.2. Расчет подшипников на заданный ресурс5.3. Выбор посадок колец подшипников.5.4. Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов5.5. Расчет валов на статическую прочность и сопротивлениеусталости6.

Расчет соединений6.1. Соединения с натягом6.2. Шпоночные соединения6.3. Резьбовые соединения7. Выбор смазочных материалов и системы смазывания8. Подбор и расчет муфты9. Расчет приводного вала9.1. Определение сил реакций в опорах вала9.2. Подбор подшипников10. Список использованной литературы2Кинематический расчет двигателя.2.2.1.Подбор электродвигателя.Мощность на выходеРтр 4.4 ∙ 103 ∙ 0.6=== 2.64 кВт10001000Требуемая мощностьРэ тр =Ртр2.64== 3 кВтобщ 0.85Общий КПД приводаобщ = ред 3 ∙ рп ∙ муф ∙ оп 3 = 0.83Частота вращения приводного валапр в6 ∙ 104 ∙ 6 ∙ 104 ∙ 0.6=== 40 мин−1∙ ∙ 286.624Выбираем электродвигатель 100S4/1410 мин−1 , Р = 3.17 кВт.2.2.Определение частот вращения и вращающих моментов на валахОбщее передаточное число привода общ =эпр в= 35.25Принимаем рп = 2.7Передаточное число редуктораред =общ= 13.06рпЧастота вращения тихоходного валат = пр в = 40 мин−1Момент на тихоходном валуТт =10−3 ∙ 2 = 663.5 Нмоп 3 муф3Эскизное проектирование4.4.1.Проектные расчеты валов.Быстроходный вал.

≥ (7. .8) 3√Тб = 28.137 мм , принимаем d = 30 ммДиаметр под подшипники п = + 2кон = 33.6 ммДиаметр бортиков под подшипник40 ммбп ≥ п + 3 = 39.6 , принимаем бп =Промежуточный вал.к ≥ (6. .7) 3√Тпр = 36.01 мм , принимаем dк = 38 ммДиаметр под подшипники п = к − 3 = 30.5 мм , принимаем dк = 35 ммДиаметр бортиков под подшипникбп ≥ п + 3 = 39.5 ммДиаметр бортиков под колесо бк ≥ к + 3 = 41.6 мм ,принимаем dбк = 42 мм.Тихоходный вал. ≥ (5. .6) 3√ТТ = 47.96 мм , принимаем d = 48 ммДиаметр под подшипники п = + 2кон = 52.6 мм , принимаем d = 55 ммДиаметр бортиков под подшипникбп ≥ п + 3 = 64 мм .4.2. Определение расстояния между деталями и корпусом.Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренниеповерхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор а (мм).

Егоопределяю по формуле:а=3L +3 , гдеL = 340 мм – наибольшее расстояние между внешними поверхностямидеталей передач а = 10 мм;Расстояние b0 между дном корпуса и поверхностью колес:4b0 = 4а,b0 = 4·10 = 40 мм;Расстояние между торцовыми поверхностями колесдвухступенчатого редуктора равно с (мм). Его определяют по формуле:с=(0.3...0.5) а;с=0.4*а=10 · 0.4 = 4 мм.Толщина стенки: =1.24T 6мм;T = 663 H·м - вращающий момент на тихоходном валу; = 10.5мм? 4.3.

Расчет клиноременной передачи.Исходные данные: = 950 мин−1 , = 3 кВт , = 2.5 , = 0.015Высота клина ремня h = 8 ммДиаметр меньшего шкива 1 = 100 ммСкорость ремня =21 10−32∙60= 4.974мсДиаметр большего шкива 2 = 1(1 − ) = 246.25 ммПринимаем 2 = 250 ммФактическое передаточное число ф =21(1−)= 2.538Ориентировочное межосевое расстояние = 0.55(2 + 1) + ℎ = 200.5 мм(2 +1 )224Расчетная длина ремня = 2 + (2 + 1) += 1.104 ∙ 103 ммПринимаем = 1120 ммЧастота пробегов ремня =103= 4.441Допускаемая частота пробегов [] = 30Фактическое межосевое расстояние2=2 − (2 + 1 ) + √(2 − (2 + 1)) − 8(2 − 1)28= 274.879 мм5Угол обхвата ремнем меньшего шкива = 180 − 57(2 −1 )= 148.895°Минимально допустимый угол обхвата [ ] = 120°Допускаемая приведенная мощность, передаваемая одним ремнем[] = 1.6 кВтПоправочные коэффициентыКоэффициент угла обхвата = 0.92Коэффициент длины ремня = 0.89Коэффициент динамичности нагрузки = 1.0При ожидаемом числе ремней в комплекте = 0.95Допускаемая мощность, передаваемая одним ремнем[] = [] = 1.245 кВтЧисло ремней = [] = 2.41Принимаем = 3Сила предварительного натяжения ремней 0 =0.85 103 = 495.93 НСила, действующая на валы = 20 sin ( ) = 955.544 Н265.Расчет валов и подшипников качения5.1.Определение сил реакций в опорах валовРасчетные схемы для определения реакций опор валов редуктора приведенына рис.

1-3. Силы изображены как сосредоточенные, приложенные всерединах ступиц. Линейные размеры (мм) взяты в предположенииустановки валов на шариковых радиальных однорядных подшипникахлегкой серии.l1 = 223l2 = 85l3 = 47l4 = 176l5 = 224.57 l6 = 48.07l7 = 176.5l8 = 82.75l9 = 141.25 l10 = 208.94 l11 = 76.471Т = 50l12 = 132.47 l13 = 114.031Б = 41.667 2Т = 210 2Б = 128.333Силы в зацеплении (Н):Ft1 =2510.3Ft2 =6314.322Fr1 =1015.2Fr2 =2553.622Fa1 = 1215.8Fa2 = 3058.1Сила, действующая со стороны ременной передачи (Н) :Fn = 587.25Сила, действующая со стороны муфты (Н) :3Fì = 125 TT = 3.219  10Входной вал.7Рис.1.

Расчетная схема для входного валаРеакции от сил в зацеплении:В плоскости YOZ∑МА = 0−1 ∙ 3 −1 ∙ 4 + БВ ∙ 1 = 0∑МБ = 01 ∙ (1 − 3 ) + 1 ∙ (1 − 4 ) − АВ ∙ 1 = 0В плоскости XOZ∑МА = 0−1 ∙ 3 −1 ∙ 4 + БГ ∙ 1 − 1 ∙1Б2+ 1 ∙1Б2− ∙ (1 +2 ) = 0∑МБ = 01Б21 ∙ (1 − 3 ) + 1 ∙ (1 − 4 ) − АГ ∙ 1 − 1 ∙1Б2+ 1 ∙− ∙ 2 = 0Решая систему уравнений, получим:БВ = 1.255 ∙ 103 НАВ = 1.255 ∙ 103 НБГ = 1.319 ∙ 103 НАГ = 283.76 НПолные реакции опор для расчета подшипников:А = √АВ 2+АГ2 = 1.287 ∙ 103 НБ = √БВ 2+БГ2 = 1.821 ∙ 103 НПромежуточный вал.8Рис.2. Расчетная схема для промежуточного вала.Реакции от сил в зацеплении:В плоскости YOZ∑МВ = 02 ∙ 8 +2 ∙ 9 + 1 ∙ 6 + 1 ∙ 7 + ГВ ∙ 5 = 0∑МГ = 0−2 ∙ (5 − 8 ) − 2 ∙ (5 − 9 ) − 1 ∙ (5 − 6 ) − 1 ∙ (5 −7 ) − ВВ ∙ 5 = 0В плоскости XOZ∑МВ = 0−2 ∙ 8 + 1 ∙ 6 + 1 ∙ 7 + ГГ ∙ 5 − 2 ∙ 9 = 0∑МГ = 02 ∙ (5 − 8 ) − 1 ∙ (5 − 6 ) − 1 ∙ (5 − 7 ) − ВГ ∙ 5 + 2 ∙ (5 − 9 ) = 0Решая систему уравнений, получим:ГВ = −4.404 ∙ 103 НВВ = −4.42 ∙ 103 НГГ = 765.959 НВГ = 772.441 НПолные реакции опор для расчета подшипников:В = √ВВ 2+ВГ2 = 4.487 ∙ 103 НГ = √ГВ 2 +ГГ 2 = 4.47 ∙ 103 НВыходной вал.9Рис.3.

Расчетная схема для выходного вала.Реакции от сил в зацеплении:В плоскости YOZ∑МД = 0−2 ∙ 12 − 2 ∙ 11 + ЕВ ∙ 10 = 0∑МЕ = 02 ∙ (10 − 12 )+2 ∙ (10 − 11) − ДВ ∙ 10 = 0В плоскости XOZ∑МД = 01 ∙ 11 + 2 ∙ 12 + ЕГ ∙ 10 = 0∑МЕ = 0−2 ∙ (10 − 12 ) − 2 ∙ (10 − 11 ) − ДГ ∙ 10 = 0?Реакции от силы ∑МД = 0ЕМ ∙ 7 − ∙ 9 = 0∑МЕ = 0ДМ ∙ 7 − ∙ (7 + 9 ) = 0Решая систему уравнений, получим:ЕВ = 3.157 ∙ 103 НДГ = −1.511 ∙ 103 НЕМ = 1.757 ∙ 103 НДВ = 3.157 ∙ 103 НЕГ = −1.277 ∙ 103 НДМ = 4.975 ∙ 103 НПолные реакции опор для расчета подшипников:Д = √ДВ 2+ДГ2 + ДМ = 8.475 ∙ 103 Н10Е = √ЕВ 2+ЕГ2 + ЕМ = 5.162 ∙ 103 Н?5.2. Расчет подшипников на заданный ресурсПодбор подшипников для входного вала.

Частота вращения вала n=380 мин-1, d=40 мм, требуемый ресурс подшипников L=10000ч. Схема установкиподшипников – враспор. Радиальные реакции опор:А = 2.278 ∙ 103 НБ = 1.318 ∙ 103 НВал нагружен осевой силой Fa=595 Н.Предварительно принимаем подшипники шариковые радиальныеоднорядные легкой серии 208 (Cr = 32 кН, С0r = 17.8 кН).Для опоры А : X=1; Y=0.Для опоры Б: Б = = 595 Н ,Б0=59517.8∙103= 0.033 ; X = 0.56 , Y = 1.45 , e= 0.26Отношение Б ⁄Б = 0.451 , что больше e = 0.26 , коэффициент V=1 –относительно вектора радиальной нагрузки Б вращается внутреннеекольцо.

Тогда для опоры Б:X = 0.56 , Y = 1.45Эквивалентные динамические нагрузки при К Б = 1.4 и Кт = 1 ( tраб < 100˚ ) вопорах А и Б:ЕА = А Б КТ = 3.189 ∙ 103 НЕБ = (Б + Б )Б КТ = 2.241 ∙ 103 НДля более нагруженной опоры А расчетный ресурс при 23 = 0.7 (обычныеусловия применения) и = 3 (шариковый подшипник) 106 = 23 ()= 3.102 ∙ 104 ч.ЕА 60Это больше требуемого ресурса L = 10000 ч, для входного вала принимаемподшипник 208 (d = 40 мм, D = 80 мм, В = 18 мм).11Подбор подшипников для промежуточного вала.

Частота вращения валаn=140 мин-1 , d=35 мм, требуемый ресурс подшипников L=10000ч. Схемаустановки подшипников – враспор. Радиальные реакции опор:В = 6.847 ∙ 103 НГ = 1.003 ∙ 104 НВал нагружен осевой силой Fa= 595 НПредварительно принимаем подшипники шариковые радиальныеоднорядные легкой серии 207 (Cr = 25.5 кН, С0r = 13.7 кН).Для опоры Г : X=1; Y=0.Для опоры В: В = = 595 Н ,В0=59513.7∙103= 0.043 ; X = 0.56 , Y = 1.71 ,e = 0.26Отношение В ⁄В = 0.087 , что меньше e = 0.38 , коэффициент V=1 –относительно вектора радиальной нагрузки В вращается внутреннеекольцо.

Тогда для опоры В:X=1,Y=0Эквивалентные динамические нагрузки при К Б = 1.4 и Кт = 1 ( tраб < 100˚ ) вопорах Г и В:ЕГ = Г Б КТ = 9.586 ∙ 103 НЕВ = В Б КТ = 1.405 ∙ 104 НДля более нагруженной опоры В расчетный ресурс при 23 = 0.7 (обычныеусловия применения) и = 3 (шариковый подшипник) 106 = 23 ()= 498.544 ч.ЕВ 60Это меньше требуемого ресурса L = 10000 ч.Примем для дальнейших расчетов роликовый конический подшипниксредней серии 7307А. Схема установки подшипников - враспор. d = 35 мм, D= 80 мм, Т = 23 мм,е = 0.31, Cr = 68.2 кН, C0r = 50 кН, Y = 1.9.Расстояние между заплечиками = 156 мм.Расстояние между широкими торцами наружных колец подшипников12п = + 2 = 156 + 2 ∙ 23 = 202 ммСмещение точки приложения радиальной реакции от торца подшипника = 0.5 [ +( + )(35 + 80)0.31] = 0.5 [23 +] = 17.4 мм33Расстояние 4 = п − 2 = 202 − 2 ∙ 17.4 = 167 мм.Другие линейные размеры: 5 = 81 мм , 6 = 38.5 мм , 10 = 139 мм.Пересчитаем радиальные реакции опор:В = 2 = 6.795 ∙ 103 НГ = 1 = 1.009 ∙ 104 НОпределяем осевые составляющие:2 = 0.83В = 0.83 ∙ 0.31 ∙ 6.795 ∙ 103 = 1.748 ∙ 103 Н1 = 0.83Г = 0.83 ∙ 0.31 ∙ 1.009 ∙ 104 = 2.596 ∙ 103 НОсевые силы, нагружающие подшипники:1 = 1 = 2.596 ∙ 103 Н11= 2.596 ∙1031∙1.009∙1042 = 1 + = 3.191 ∙ 103 Н= 0.26 , что меньше е = 0.31 и для опоры 1: X = 1, Y =0.22= 3.191 ∙1031∙6.795∙103= 0.47 , что больше е = 0.31 и для опоры 2: X = 0.4, Y= 1.9.Эквивалентные динамические нагрузки при К Б = 1.4 и Кт = 1 ( tраб < 100˚ )Е = 1 Б КТ = 1 ∙ 1 ∙ 1.009 ∙ 104 ∙ 1.4 ∙ 1 = 1.413 ∙ 104 НЕ = (2 + 2 )Б КТ = (1 ∙ 0.4 ∙ 6.795 ∙ 103 + 1.9 ∙ 3.191 ∙ 103 ) ∙ 1.4 ∙ 1== 1.229 ∙ 104 НДля более нагруженной опоры А расчетный ресурс при 23 = 0.6 (обычныеусловия применения) и = 3.33 106 = 23 ()= 1.35 ∙ 104 ч.Е 6013Это больше требуемого ресурса L = 10000 ч, для промежуточного валапринимаем подшипник 7307А (d = 35 мм, D = 80 мм, Т = 23 мм).Подбор подшипников для выходного вала.

Частота вращения вала n=36.4мин-1 , d=65 мм, требуемый ресурс подшипников L=10000ч. Схема установкиподшипников – плавающая.Радиальные реакции опор:Д = 7.311 ∙ 103 НЕ = 1.021 ∙ 104 НПредварительно принимаем подшипники радиальные с короткимицилиндрическими роликами легкой серии 12213 (Cr = 76.5 кН, С0r = 51 кН).Для опоры Д : X=1; Y=0.Для опоры Е: X = 1 , Y =0 ,Эквивалентные динамические нагрузки при КБ = 1.4 и Кт = 1 ( tраб < 100˚ ) вопорах Е и Д:ЕЕ = Е Б КТ = 1.502 ∙ 104 НЕД = Д Б КТ = 1.012 ∙ 104 НДля более нагруженной опоры В расчетный ресурс при 23 = 0.6 (обычныеусловия применения) и = 3.33 (роликовый подшипник) 106 = 23 ()= 6.208 ∙ 104 ч.ЕЕ 60Это больше требуемого ресурса L = 10000 ч, для выходного вала принимаемподшипник 12213 (d = 65 мм, D = 120 мм, В = 25 мм).5.3.Выбор посадок колец подшипников.Входной вал редуктора установлен на подшипниках шариковыхрадиальных 208.