привод ленточного транспортёра (привод ленточного транспортёра с двухступенчатым цилиндрическим вертикальным соосным однопоточным мотор-редуктором с косозубымипередачами внешнего зацепления)

Московский государственныйтехнический университет имени Н. Э. БауманаКафедра «Детали машин»ПРИВОД ЛЕНТОЧНОГО ТРАНСПОРТЁРАПояснительная запискаСтудент(Удод П.А.)Руководитель проектаГруппа МТ5-61(Любченко М.А.)Москва 2019 г.СодержаниеВводная часть ................................................................................................................. 3Предварительные результаты вычислений на ЭВМ и их анализ……………...…6Выбор варианта редуктора.........................................................................................71.Кинематический расчёт.............................................................................................91.1.

Выбор электродвигателя....................................................................................91.1.1. Потребляемая мощность электродвигателя………………..……………......91.1.2. Требуемая мощность электродвигателя………..…………..……………......91.1.3.

Частота вращения приводного вала……….………………..…………….....91.1.4. Предварительное значение частоты вращения вала электродвигателя…..91.1.5. Выбор электродвигателя по ГОСТу из условия.…………...…………….....91.2. Уточнение передаточного отношения редуктора….......................................102. Частота вращения тихоходного вала редуктора………………………………….112.1.

Вращающий момент на тихоходном валу редуктора.....................................113. Определение диаметров валов.................................................................................124. Расчет соединений. ...................................................................................................134.1. Расчёт соединения с натягом............................................................................135. Расчёт валов и подшипников качения редуктора...................................................145.1.

Определение сил реакций в опорах валов и расчет подшипников…..……176. Выбор смазочного материала и способа смазывания деталей передач иподшипников качения...................................................................................................187. Подбор муфты............................................................................................................198. Расчёт приводного вала............................................................................................208.1. Расчёт приводного вала на прочность. ...........................................................219.

Литература................................................................................................................272Задание 1 лист3ВведениеВ рамках данного проекта, необходимо разработать привод ленточноготранспортёра с двухступенчатым цилиндрическим вертикальным сооснымоднопоточным мотор-редуктором с косозубыми передачами внешнегозацепления. Ленточный транспортёр - транспортирующее устройствонепрерывного действия с рабочим органом в виде ленты.4ЭВМ расчёты 15Выбор варианта редуктораПри конструировании должны быть выбраны оптимальные параметры изделиянаилучшим образом, удовлетворяющие различным, часто противоречивымтребованиям: наименьшей массе, габаритам, стоимости, наибольшему КПД,требуемой жесткости, надежности.

Применение ЭВМ для расчетов передачрасширяет объем используемой информации, позволяет произвести расчеты сперебором значений наиболее значимых параметров: способа термическойобработки или применяемых материалов (допускаемых напряжений) и др.Пользователю необходимо провести анализ влияния этих параметров накачественные показатели и с учетом налагаемых ограничений выбратьоптимальный вариант. Расчет проводится в два этапа. На первом отыскиваютвозможные проектные решения и определяют основные показатели качества,необходимые для выбора рационального варианта: массу механизма, межосевоерасстояние, материалы, коэффициент полезного действия. Анализируя результатырасчета, выбирают рациональный вариант.6На втором этапе для выбранного варианта получают все расчетные параметры,требуемые для выпуска чертежей, а также силы в зацеплении, необходимые длярасчетов валов и подшипников.

После анализа полученных результатов выбираемнаиболее подходящий вариант (№4). Выбор обусловлен наименьшей межосевымрасстоянием и сочетанием хороших массогабаритных параметров.7ЭВМ281.Кинематический расчёт1.1. Выбор электродвигателя1.1.1. Потребляемая мощность приводаПотребляемая мощность привода P: ∙ 1,2 ∙ 2,3 ∙ 103тр === 2,76 кВт100010001.1.2.

Требуемая мощность электродвигателяэ тр =тр2,76== 3,026 кВтобщ 0,912∗общ = ред ∙ муфты ∙ оп= 0.972 ∙ 0,98 ∙ 0,99 = 0,913ред – ориентировочное значение КПД червячного редуктора;муфт – КПД упругой муфты;∗оп– КПД опор приводного вала;1.1.3. Частота вращения приводного валапр в6 ∙ 104 ∙ 6 ∙ 104 ∙ 1,2=== 72,79 мин−1 ∙ б ∙ 3151.1.4. Предварительное значение частоты вращения валаэлектродвигателя′э, = пр в ∙ ред= 72,79 ∙ 22 = 1601,38 мин−11.1.5. Выбор электродвигателя по ГОСТу из условияэ ≥ э тр ; э ≈ э′Принимаем nэ = 1500 мин-1. Таким образом, окончательно выбираем следующийэлектродвигатель:АИР90L4/1395э = 4 кВт;nc=1500 мин-1;nЭД=1415 мин-1;nс - синхронная частота вращения вала ЭД;91.2. Уточняем передаточное отношение редуктораред =э1350== 19,16пр в 72,79102.Частота вращения тихоходного вала редукторат = пр = 72,792.1Вращающий момент на тихоходном валу редуктора ∙ 10−3 ∙ 2,3 ∙ 103 ∙ 315 ∙ 0,982−3Т = 10 ∙ == 422,08оп2 ∙ 0,99муф113.Определение диаметров валова) Быстроходный вал: ≥ 7 ∙ 3√Б = 7 ∙ 3√22,71 = 19,82 ммПринимаем: = 20 мм; тогда: цил = 3; = 1,5; = 1п ≥ + 2кон ; п ≥ 26 => п = 30бп ≥ + 3; бп ≥ 24,5 => бп = 65б) Тихоходный вал: ≥ (5 … 6) ∙ 3√Т = 37.5 … 45 мм;Принимаем: = 41.25 мм;п = + 2 ∙ цил = 48,25 ммПринимаем: п = 50 мм;БП = п + 3 ∙ = 59 мм;Принимаем: БП = 60 мм;12Расчёт соединения с натягом4.а) Соединение с натягом колеса и тихоходного вала.4.2.1.

Среднее контактное давлениегде К - коэффициент запаса сцепления; f – коэффициент сцепления (трения)2 ∙ 103 ∙ 3 ∙ 422,1== 7,144 ∙ 562 ∙ 45 ∙ 0,84.2.2. Деформация деталей = 103 ( 1⁄ + 2⁄ )12δ=5,977где С1 , С2 — коэффициенты жесткостиС1 =1+( 1 )21−( 1 )2− 1С2 =1+( 1 )221−( )22+ 1где 1 , 1 = 2,1 ∙ 105 (для стали); 1 , 2 = 0,34.2.3. Поправка на обмятие микровнонеровностей = 5,5(1 + 2 )u=35,2где 1 , 2 — средние арифметические отклонения профиля поверхностей1 , 2 = 3,24.2.4.

Минимальный натяг, необходимый для передачи вращающего момента[] = + 4.2.5. Максимальный натяг, допускаемый прочностью деталей[] = [] + где [] = [] ∙ ⁄ — максимальная деформация, допускаемая прочностьюдеталей соединения13 2[]2 = 0,52 [1 − ( ) ]21 2[]1 = 0,51 [1 − ( ) ]Для сплошного вала (d1=0): [p]max1=σT1[p]max=239,0314.2.6. Выбор посадкиПозначениям[] и [] ≥ [] ; ≤ [][] = 41,177выбираемпосадкутак,чтобы[] = 235,2Подходят посадки H8/u8; H8/x8; H8/z814Расчёт валов и подшипников качения редуктора5.5.1. Определение сил реакций в опорах валов и расчет подшипников.Тихоходный вал редуктораСилы, действующие на быстроходный вал со стороны зубчатого колеса:Ft=3604.7 Н; Fa=690.5 H; Fr=1335.9 H.1.

Радиальные реакции опор от сил в зацеплении- в плоскости YOZ∑ 1 = 0; ∙ 1 − ∙2в =− ∗1 + ∙ 2⁄2=2−∙ =02в 22−1335.9∗42+690.5−11773= 338.1 ∑ 2 = 0; −1в ∙ − ∙ 2⁄2 + ∙ (1 + 2 ) = 0 ∙(1 +2 )− ∙ 2⁄1335.9∙(42+73)−690.5∙11721в === 997.8 73Проверка ∑ = 1в − + 2в = 997.8 − 1335.9 + 338.9 = 0 – реакции найденыправильно.- в плоскости XOZ: ∙3604.7∙42∑ 1 = 0 ; −2г ∙ 2 − ∙ 1 = 0; 2г = 1 == −2073.9 2∑ 2 = 0 ; 1г ∙ 2 − ∙ (1 + 2) = 0; 1г =73 ∙(1 +2 )2=3604.7∗(42+73)73= 5678.6 15Проверка: ∑ = 1г − + 2г = 5678.6 − 3604.7 − 2073.9 = 0 – реакциинайдены правильноСуммарные реакции опор:221 = √1г+ 1в= √5678.62 + 997.82 = 5765.6 222 = √2г+ 2в= √2073.92 + 338.92 = 2101.3 2.

Радиальные реакции опор от действия муфты. = С ∙ ∆= 10883.6 ∙ 0,25 = 2720.9 где С = 180 3√ = 10883.6 /ммРеакции от силы ( + )2720.9(68+89)∑ 1 = 0; 2 − (2 + 3 ) = 0; 2 = 2 3 == 6038.2 ∑ 2 = 0; − 3 − 1 2 = 0;3.4.5.6.7.8.1 =− 322=68−2720.9∙5968= −3317.3 Проверка − + 2 + 1 = −2720.9 + 6038.2 − 3314.3 = 0Реакции опор для расчета подшипников.1 = 1 + 1 = 5765.6 − 3317.3 = 2448.3 2 = 2 + 2 = 2101.3 + 6038.2 = 8139.5 Внешняя осевая сила, действующая на вал, = = 690.5 Для типового режима нагружения II коэффициент эквивалентности KE=0,8Вычисляем эквивалентные нагрузки:1 = ∙ 1 = 0,8 ∙ 2448.3 = 1958.64 2 = ∙ 2 = 0,8 ∙ 8139.5 = 6511.6 = ∙ = 0,8 ∙ 690.5 = 552.4 Предварительно назначаем шариковые радиальные однорядныеподшипники серии 210.Для принятых подшипников находим: = 50 мм; = 90 мм; =35100 ; 0 = 19800 ; = 12,7 ммДля радиальных шарикоподшипников из условия равновесия вала следует:Fa1=0, Fa2=Fa= 552.4 H.

Дальнейший расчет выполняется для болеенагруженного подшипника опоры 2. cos 12,7∙cos 0Отношение == 0,18, где = 0,5 ∙ ( + ) = 70 мм.70В соответствии с табл. 7.2 имеем f0=14.4 ∙0,23 = 0,28 ∙ ( 0 )014.4∙552.4 0,23= 0,28 ∙ (19800)= 0,2239. Отношение Fa/(VFr) = 552.4/(1∙6511.6) = 0,85 , что меньше, чем еОкончательно принимаем Х=1; Y=010.

Принимаем Кб=1,4; КТ=1 (tраб <100°C)Эквивалентная динамическая радиальная нагрузкаPr=(VXFr+YFa)KбKТ=(1∙1∙8139,5+0∙552,4) ∙1,4∙1=9116,24 Н11. Расчетный скорректированный ресурс подшипника при 1 = 1, 23 = 0,7k=3 10635100 310610ℎ = 1 ∙ 23 ∙ ( ) ∙= 1 ∙ 0,7 ∙ (= 9147,2 ч.) ∙60 ∙ 9116,2460 ∙ 72,812. Проверка выполнения условия Prmax ≤ 0,5Cr16Выполняем расчеты по пунктам 8-10 при наибольших значениях заданныхсил переменного нагружения для подшипника более нагруженной опоры 2:0 ∙ 0,2314,4 ∙ 690,5 0,23 = 0,28 ∙ (= 0,28 ∙ (= 0,141))019800Отношение Fa max/(VFr 2max) = 690,5/(1∙6511,6) = 0,106 , что меньше, чем еОкончательно принимаем Х=1; Y=0Эквивалентная динамическая радиальная нагрузкаPr max=(VXFr 2max+YFa max)KбKТ=(8139.5+0) ∙1,4=9116,24 НУсловие Prmax ≤ 0,5Cr выполнено: 9116,24<0,5∙35100=17550 H13.