125098 (690272)
Текст из файла
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Выбор электродвигателя
2. Кинематический и силовой расчет привода
3. Расчет механических передач
3.1 Расчет зубчатой передачи 1-2
3.2 Расчет цепной передачи 3-4
4. Ориентировочный расчет валов и выбор подшипников
4.1 Ориентировочный расчет валов
4.1.1 Расчет быстроходного (входного) вала редуктора (1)
4.1.2 Расчет тихоходного вала редуктора (2-3)
4.2 Выбор подшипников
5. Конструктивные размеры зубчатых колес
6. Конструктивные размеры корпуса редуктора
7. Проверка долговечности подшипников
7.1 Пространственная схема механизма
7.2 Вал шестерня
7.3 Вал тихоходный
8. Проверка прочности шпоночных соединений
9. Уточненный расчет валов
9.1 Вал шестерня
9.2 Вал тихоходный
10. Выбор соединительных муфт
11. Выбор смазки
12. Выбор посадок деталей редуктора.
13. Сборка и регулировка
Заключение
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
Целью курсового проектирования является приобретение навыков принятия самостоятельных конструктивных решений, усвоение последовательности разработки механизмов общего назначения, закрепление учебного материала по расчету типовых деталей машин.
Задачей проекта является разработка привода ленточного конвейера.
Привод состоит из электродвигателя, одноступенчатого редуктора. Вращательное движение от электродвигателя редуктору передается упругой втулочно-пальцевой муфтой.
Электродвигатель выбирается по требуемой мощности и ориентировочной частоте вращения. Зубчатые передачи проектируются по критерию контактной прочности активной поверхности зубьев, проверяются по контактным, изгибным напряжениям, а также при действии пиковых нагрузок. Ориентировочный расчет валов проводится на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям. Подшипники выбираем по характеру нагрузки на валы и по диаметрам валов, проверяем на долговечность по динамической грузоподъемности. Шпоночные соединения проверяем на смятие. Валы проверяются на сопротивление усталости по коэффициентам запаса прочности при совместном действии изгиба и кручения с учетом масштабных факторов и концентраторов напряжений.
Способ смазки и уровень масла обусловлены компоновкой механизма. Масло выбирается исходя из действующих контактных напряжений и окружной скорости в зацеплениях.
В результате работы должна быть получена компактная и эстетичная конструкция редуктора, отвечающая современным требованиям, предъявляемым к механизмам данного назначения.
1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
Кинематическая схема привода и индексация кинематических звеньев
1 – шестерня цилиндрической прямозубой передачи;
2 – колесо цилиндрической прямозубой передачи;
3 – ведущая звездочка цепной передачи;
4 –ведомая звездочка цепной передачи.
Рис. 1.1 - Кинематическая схема привода
Присваиваем индексы валам в соответствии с размещенными на них звеньями передач:
1 – быстроходный (входной) вал редуктора;
2-3 – тихоходный (выходной) вал редуктора;
4 – вал барабана.
В дальнейшем, параметры вращательного движения, геометрические параметры передач и другие величины будем обозначать в соответствии с индексами валов, к которым они относятся.
Определение КПД привода и необходимой мощности электродвигателя.
В качестве приводного используется трехфазный асинхронный электродвигатель переменного тока.
общ = м1234пn – общий КПД привода,
где 12, 34, м, п – КПД отдельных передач , соединительной муфты и подшипников. КПД подшипников п берется в степени n, равной числу пар подшипников в приводе.
Принимаем согласно /1/: м=0,98; п=0,993; 12=0,97; 34=0,97, тогда
общ = 0,980,970,970,993 = 0,895
Мощность на выходном валу редуктора
(1.1)
где - окружное усилие на звездочке,
- скорость ленты конвейера.
кВт.
Таким образом мощность необходимая для привода редуктора
Вт
Определение ориентировочной частоты вращения вала электродвигателя.
(1.2)
где - частота вращения вала выбираемого электродвигателя, об/мин;
- частота вращения ведомого вала редуктора, об/мин;
- общее передаточное число принятое согласно рекомендациям.
об/мин,
,
Согласно рекомендации ([1], табл.1.2.) принимаем
,
об/мин,
По каталогу /1/ выбираем электродвигатель с ближайшим к n’эд и Р’эд значениями. Таковым электродвигателем является 4А132М4 (см. рис.1.1).
Его параметры: Рэд=11 кВт, nэд = 1430 об/мин, Тпуск / Тном = 2.
Рис.1.2 Эскиз электродвигателя
Таблица 1.1 Основные размеры электродвигателя, мм.
Тип двигателя | Число полюсов | d1 | d30 | l1 | l30 | l10 | l31 | d10 | b10 | h31 | b1 | h1 | h10 |
4А132М4 | 4 | 38 | 288 | 80 | 498 | 178 | 89 | 12 | 216 | 325 | 10 | 8 | 13 |
2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА
Определение расчетных передаточных чисел
Общее передаточное отношение привода
Uобщ = nэд / n4, (2.1)
Uобщ =1430/113,5 =12,6
Согласно рекомендациям U34=0,7U12, получаем Uобщ=0,7U212
,
принимаем ,
тогда U34= Uобщ/ U12=12,6/4,5=2,8, принимаем U34=2,8.
-
Определение частоты вращения валов
Быстроходный вал редуктора :n1 = nэд = 1430 об/мин;
промежуточный вал редуктора:n23 = n1 / U12 = 1430 / 4,5 = 317,8 об/мин;
тихоходный вал редуктора:n4 = n23 / U34 = 317,8 / 2,8 =113,5 об/мин.
Отклонение от заданного: 100 (113,5 – 113,5) / 113,5 = 0 %, что допустимо.
-
Угловые скорости валов
Угловые скорости определяем по формуле
= n / 30, (2.2)
1 = эд = nэд / 30 = 3,14161430 / 30 = 149,7 рад/c;
23= n23 / 30 = 3,1416317,8 / 30 = 33,3 рад/с;
4= n4 / 30 = 3,1416113,5 / 30 = 11,9 рад/с.
Определение мощностей на валах.
Мощность на быстроходном валу редуктора
Р1 = Р’эд ∙м = 9553∙0,98= 9362 Вт;
Мощность на промежуточном валу редуктора
Р23= Р1·12 ·п = 9362·0,97·0,99= 8990 Вт;
Мощность на тихоходном валу редуктора
Р4 = Р23·34·п = 8990·0,97·0,99 = 8633 Вт.
Определение крутящих моментов на валах.
Крутящий момент на быстроходном валу редуктора
Т1= Р1/ 1 = 9362 / 149,7= 62,54 Нм;
На промежуточном валу редуктора
Т23 = Т1·U12·12 = 62,54·4,5·0,97= 272,98 Нм;
На тихоходном валу редуктора
Т4 = Т23·U34·34·п = 272,98·2,8·0,97·0,99 = 734 Нм.
Результаты расчета сводим в таблицу
Таблица 2.1 Основные параметры передачи 1-2
Индекс передачи | Передаточное число | Индекс вала | Частота вращения, об/мин | Угловая скорость, с-1 | Мощность, Вт | Крутящий момент, Нм |
1-2 | U12=4,5 | 1 | n1=1430 | ω1=149,7 | Р1=9362 | Т1=62,54 |
2-3 | n23=317,8 | ω23=33,3 | Р23=8990 | Т23=272,98 | ||
3-4 | U34=2,8 | |||||
4 | n4=113,5 | ω4=11,9 | Р4=8633 | Т4=734 |
-
-
-
3 Расчет механических передач
-
3.1 Расчет передачи 1-2.
Рис. 3.1 Эскиз зубчатого зацепления
Выбор материала зубчатых колёс.
Для колеса и шестерни принимаем сталь 40Х [2]. Потому что передачи со стальными зубчатыми колесами имеют минимальную массу и габариты
Принимаем: Твердость для шестерни: НВ=262;
Твердость для колеса: НВ=235.
Термическая обработка – улучшение. Зубья колес из улучшаемых сталей хорошо прирабатываются и не подвержены хрупкому разрушению.
Определение допускаемых напряжений.
Определение допускаемых контактных напряжений.
В соответствии с ГОСТ 21354-75 допускаемые контактные напряжения равны
, (3.1)
где - предел контактной выносливости зубьев, соответствующий эквивалентному числу циклов перемены напряжений, Н/мм2;
Sн - коэффициент безопасности. Для зубчатых колёс с однородной структурой (нормализация, закалка, улучшение, объёмная закалка) материала Sн=1,1.
, (3.2)
где - предел контактной выносливости поверхности зубьев, соответствующий базовому числу циклов перемены напряжений, Н/мм2;
- коэффициент долговечности.
Принимаем по табл.4.1 /4.стр.14/.
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.