124246 (689940)
Текст из файла
Содержание
Введение
1.Энергетический и кинематический расчет привода
1.1 Определение общего передаточного числа и разбивка его по ступеням
1.2 Определение мощности на валах ,частоты вращения валов и крутящих моментов на валах
2.Расчет передач
2.1 Расчет прямозубой цилиндрической передачи тихоходной ступени
2.2 Расчет закрытой ортогональной конической передачи
2.3 Расчет закрытой косозубой цилиндрической передачи быстроходной ступени
3.Расчет валов
3.1 Расчет быстроходного вала
3.1.1 Материалы и термообработка валов
3.1.2 Проектный расчет валов
3.1.3 Проверочный расчет валов
3.2.Расчет промежуточного вала
3.2.1 Материалы и термообработка валов
3.2.2 Проектный расчет валов
3.2.3 Проверочный расчет валов
3.3.Расчет промежуточного вала
3.3.1 Материалы и термообработка валов
3.3.2 Проектный расчет валов
3.3.3 Проверочный расчет валов
3.4.Расчет тихоходного вала
3.4.1 Материалы и термообработка валов
3.4.2 Проектный расчет валов
3.4.3 Проверочный расчет валов
4.Расчет и подбор подшипников
4.1.Расчет подшипников быстроходного вала
4.1.1 Выбор типа подшипников
4.1.2 Расчет подшипника
4.2.Расчет подшипников промежуточного вала
4.2.1 Выбор типа подшипников
4.2.2 Расчет подшипников
4.3.Расчет подшипников промежуточного вала
4.3.1 Выбор типа подшипников
4.3.2 Расчет подшипника
4.4.Расчет подшипников тихоходного вала
4.4.1 Выбор типа подшипников
4.4.2 Расчет подшипника
5.Расчет шпоночных соединений
5.1 Расчет шпоночного соединения промежуточного вала
5.2 Расчет шпоночного соединения промежуточного вала
5.3 Расчет шпоночных соединений тихоходного вала
5.3.1 Расчет соединения вал-ступица колеса
5.4 Расчет соединения вал-муфта
5.4.1 Расчет соединения вал-муфта на быстроходном валу
5.4.2 Расчет соединения вал-муфта на тихоходном валу
6.Подбор муфты
6.1 Подбор муфты на тихоходный вал
6.2 Подбор муфты на быстроходный вал
7.Выбор и обоснование способа смазки передач и подшипников
Литература
Введение
Проектный расчет цепного конвейера включает в себя электродвигатель АИР 71В2 ТУ 16-525.564-84 исполнение 1081, крутящий момент которого передается через муфту упругую со звездочкой 31,5-18-1-22-1 УЗ ГОСТ 14084-76 на редуктор. С помощью редуктора увеличивается крутящий момент и уменьшается частота вращения на приводном валу. От редуктора крутящий момент передается через муфту цепную 250-40-1,1 ГОСТ 20742-75 на тяговую звездочку. Электродвигатель с редуктором устанавливаются на раму изготовленной из швеллеров.
Станция приводная служит для привода цепного конвейера.
1. Энергетический и кинематический расчёт привода
Исходные данные
Рэд - мощность электродвигателя, кВт
nэд-частота вращения вала электродвигателя, мин-1
Uобщ – передаточное число редуктора
Рэд = 1,1 кВт
nэд = 2805 мин-1
Uобщ = 50
1.1 Разбивка общего передаточного числа по ступеням
Рассмотрим коническо-цилиндрическую часть как редуктор.
Uт = 1,1Uред=1,1 = 7,78
Согласуем со стандартными значением по СТ СЭВ 229-75
Uт = 8 [1]
Uб = 2,5 [1]
Uк.ц. = 82,5=20= Uт
Uб = Uред/Uт = 50/20 = 2,5
Согласуем со стандартными значением по СТ СЭВ 229-75
Uбст = 2,5
Назначим электродвигатель 71В2 ТУ16-525.564-84. Исполнение 1081. Рэд=1,1кВт, n=2805мин-1
1.2 Определение мощности на валах, частоты вращения валов и крутящих моментов на валах
Мощности на валах определяют через мощность электродвигателя
P1 = Pэ ףм =1,1 0,98 = 0,98 кВт
P2 = P1 ףц.п. = 1,078 0,97 = 1,046 кВт
P3 = P2 ףк.п. = 1,046 0,96 = 1,004 кВт
P4 = P3 ףц.п. = 1,004 0,97 = 0,974 кВт
Частоты вращения валов могут быть определены через частоту вращения вала электродвигателя. Если вал редуктора непосредственно соединяется с валом электродвигателя, то
n1 = nэ =2805 мин-1
n2 = n1 /u2 = 2805/2.5 = 1122 мин-1
n3 = n2 /u3 = 1122/2,5 = 448,8 мин-1
n4 = n3 /u4 = 448,8/8 = 56,1 мин-1
Крутящие моменты определяются по формуле:
Ti = 9550 Pi/ni, Нм
где Ti - крутящий момент на i-том валу, Н • м;
Рi - мощность на i-том валу, кВт;
n - частота вращения i-того вала, мин-1
T1 = 9550 P1/n1 = 9550 1,078/2805 = 3,67. Нм
T2 = 9550 P2/n2 = 9550 11,046/1122 =8,9 Нм
T3 = 9550 P3/n3 = 9550 1,004/448,8 = 21,364. Нм
T4 = 9550 P4/n4 = 9550 0,974/56,1 = 165,806 Нм
Результаты произведенных расчетов, в соответствии с таблицей 1, являются исходными данными для последующих расчетов передач.
Таблица 1. Результаты расчётов.
Валы | Мощности на валах, кВт | Частоты вращения валов, мин-1 | Крутящие моменты на валах, Нм | Передаточные числа передач |
1 2 3 4 | 1,078 1,046 1,004 0,974 | 2805 1122 448,8 56,1 | 3,67 8,9 21,364 165,806 | 50 2,5 2,5 8 |
2. Расчёт передач
2.1 Расчёт прямозубой цилиндрической передачи тихоходной ступени
Исходные данные:
T1 = 21,36 Нм;
Тг = 165,81 Нм;
n1 = 448,8 мин-1
n2 = 56,1 мин-1
u = 8
L = 5 лет
Кс = 0,33 [1]
KГ = 0,5 [1]
Выбор материала и термической обработки колес.
Шестерня -Сталь 45 -улучшение, Н = 269-302 НВ
Колесо -Сталь 45 - улучшение, Н =235-262НВ
Определение допускаемых напряжений
Определяем срок службы передачи
Срок службы передачи tΣ, ч, определяют по формуле:
tΣ = L 365 Kг 24 Кс = 53650,5240,33 = 7227 часов
Определение допускаемых напряжений на контактную прочность
[σ]HO допускаемое напряжение, МПа, определяется по формуле:
[σ]H = [σ]HO ZN
где [σ]HO базовое допускаемое напряжение, МПа;
ZN -коэффициент долговечности
Базовые допускаемые напряжения [σ]HO для зубчатых колес, работающих при постоянном режиме в зоне горизонтального участка кривой усталости, определяются по формуле:
[σ]HO = σHlim ZR ZV/SH,
где σHlim - длительный предел контактной выносливости, определяемый в зависимости от термообработки и группы материалов, МПа;
ZR - коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей ZR= 0,95;
ZV - коэффициент, учитывающий влияние скорости,ZV = 1 [1]
SH - коэффициент запаса прочности, SH =1,2 - при однородной структуре материала;
Коэффициент долговечности ZN определяется по формуле:
ZN = NHO/NHE>1,
где NHO - базовое число циклов нагружения;
NHE - эквивалентное число циклов нагружения;
т - показатель степени кривой усталости поверхностныхслоев зубьев, т=6.
Базовое число циклов нагружения NHO принимается равным
NHO = HB3 < 12107
Эквивалентное число циклов нагружения NHE определяется по зависимости:
NHE = 60 n t ( Ti /TH)m/2 ti/t =60 n t (a1b13 + a2b23 + a3b33)
где a, b - коэффициенты с графика нагрузки
Шестерня
[σ]HO = (2285,5+70)0,951/1,2 = 507,5МПа
NHO = 285,53 = 2,33107
NHЕ = 60448,87227(0,2513+0,250,73+0,250,53+0,250,33) = 7,27107МПа
ZN = 1,т.к. NHЕ>NHО
[σ]H1 = 507,5Мпа
Колесо
[σ]HO = (2248,5+70)0,951/1,2 = 448,9Мпа
NHO = 248,53 = 1,53107
NHE =6056,17227(0,2513+0,250,73+0,250,53+0,250,33) =8,27106
ZN = =1,36
[σ]H2 = 448,91,36 = 610,5Мпа
За расчётное принимаем наименьшее
[σ]H1 = 507,5Мпа
Определение допускаемых напряжений при расчёте зуба на изгиб допускаемое напряжение на изгиб [σ]F, МПа, определяется по формуле:
[σ]F = [σ]FО YA YN
где [σ]FО - базовые допускаемые напряжения изгиба при нереверсивной нагрузке, МПа;
YA - коэффициент, вводимый при двустороннем приложении нагрузки: YA=1[1]
Базовые допускаемые напряжения на изгиб [σ]FО для зубчатых колес, работающих в зоне горизонтальной ветви кривой усталости при нереверсивной нагрузке, определяются по формуле:
[σ]FО = σFimYRYXYб/SF
где σFim - предел выносливости, определяемый на зубьях при отнулевом цикле, МПа;
Коэффициент долговечности YN определяют как:
YN= NFO/NFE>1
где NFO - базовое число циклов нагружения, NFO =4106
NFЕ - эквивалентное число циклов нагружения;
т ~ показатель степени кривой выносливости;
т=6-улучшение, нормализация, азотирование;
Эквивалентное число циклов нагружения NFЕ определяются по формуле:
NFЕ = 60 n t (Ti/TH)m ti/t =
60 n t (a1b1m+ a2b2m+ a3b3m}
Шестерня
[σ]FО =1,75285,5111/1,7 =293,9МПа
NFЕ = 60448.87227(0,2516+0,250,76+0,250,56+0,250,36) = 5.52107
YN = 1, т.к. NFE > NFO [1]
[σ]F1 =293,911=293,1Мпа
Колесо
[σ]FО =1,75248,5111/1,7 =255,8Мпа
NFЕ = 6056.17227(0,2516+0,250,76+0,250,56+0,250,36) = 6.81106
YN = 1, т.к. NFE > NFO [1]
[σ]F2 = 255.811.0 = 255.8МПа
Расчёт закрытых зубчатых цилиндрических передач
Определение межосевого расстояния
aw = Ka (u+1)KHT1/ ψa u[σ]H2,
где aw- межосевое расстояние, мм;
Ka - вспомогательный коэффициент, Ka = 450 [1];
ψa- коэффициент ширины;
Коэффициент нагрузки определяется как произведвние трёх коэффициентов:
KH = KHαKHβKHV,
где KHα – коэффициент распределения нагрузки между зубьями;
KHβ - коэффициент концентрации нагрузки;
KHV – коэффициент динамичности нагрузки.
Коэффициент распределения нагрузки между зубьями для прямозубых колес,
КНа =1[1] ,
Ψbd = 0.5 Ψba(u+1) =0.50.315(8+1) = 1.42
KHβ = 1.13 [1]
KHV = 1.2 [1]
KH =11.131.2 = 1.36
aw = 450*(8+1) мм
Согласуем со значением нормального ряда чисел: aw = 140мм
Определение модуля передачи
m = (0.01-0.02) aw; m = 1.4 …2,8мм
m1 = 1.5m2 = 1.75 m3 = 2m4 = 2.25 m5 = 2.5
Выбираем стандартный модуль (по ГОСТ 9563-80) m = 1.75мм
Определение суммарного числа зубьев для прямозубых передач
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.