Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Введение

Согласно заданию требуется разработать привод ленточного конвейера, состоящий из электродвигателя, червячного редуктора.

Требуется выбрать электродвигатель, рассчитать зубчатые и червячную передачи, спроектировать и проверить пригодность шпоночных соединений, подшипников, разработать общий вид редуктора, разработать рабочие чертежи деталей.

Электродвигатель выбирается исходя из потребной мощности и частоты вращения. Зубчатая передача рассчитывается по условиям контактной выносливости зубьев, проверяется на статическую прочность. Валы проектируются из условия статической прочности (ориентировочный расчет) и проверяются на выносливость по коэффициенту запаса прочности.

Шпоночные соединения проверяются на смятие и размеры принимаются в зависимости от диаметра соответствующего участка вала. Пригодность подшипников оценивается долговечностью по динамической грузоподъёмности. Типовой размер муфты определяется исходя из передаваемого момента, частоты вращения соединяемых валов и условий эксплуатации.

При расчёте и проектировании ставится цель: получить компактную, экономичную и эстетичную конструкцию, что может быть достигнуто использованием рациональных материалов для деталей передач, оптимальным подбором передаточного числа передач, использованием современных конструктивных решений, стандартных узлов и деталей при проектировании привода.

1. Кинематический расчёт привода

1.1 Схема привода

Рисунок 1. Схема привода и график нагрузки

На схеме обозначены:

1-электородвигатель,

2-муфта,

3-редуктор,

4-муфта,

5-барабан. Движение от электродвигателя через муфту передается на входной вал редуктора, далее, через цилиндрическую косозубую передачу 1-2 на промежуточный вал 2-3 редуктора и, затем, через червячную передачу 3-4 на выходной вал 4 редуктора, затем через муфту на приводной барабан.

1.2 Выбор электродвигателя

Определение требуемой мощности электродвигателя

Р_эд = Р_вых / _общ ,

где Р_вых - общая мощность на выходе, кВт.

_общ - общий КПД привода;

_общ= _3ч⁴_{п м ,}

где _з - КПД зубчатой передачи 1-2;

_ч - КПД червячной передачи 3-4;

_п - КПД пар подшипников;

_м - КПД муфты

_общ = 0,89 0,940.98 0,99= 0,81

Р_вых = F_t V, где F_t - окружное усилие на барабане, кН ;

V - скорость ленты конвейера, м/с;

Р_вых = 3650∙0,9 = 3285Вт = 3,285 кВт;

Р_эд = ,

Определение требуемой частоты вращения вала

n_э.тр = n_выхi₁₂i₃₄

где, i₁₂ -передаточное отношение передачи 1-2

i₃₄ - передаточное отношение передачи 3-4

n_вых - требуемая частота вращения на выходе привода

n_э.тр= 28,648·3·18=1546,9 об/мин.

n_вых = ,

где D_б - диаметр барабана;

n_вых = об/мин

n_э.тр= 34,4*28*2,95=2841,4 об/ми

1.3 Уточнение передаточных отношений

Общее передаточное отношение равно: i_общ = n_эд / n_вых

где, n_эд- асинхронная частота вращения электродвигателя;

n_вых- число оборотов выходного вала;

i_общ=

i₃₄ = i_общ / i₁₂ = 82,84 / 28= 2,95

2. Кинематический и силовой расчёт

2.1 Определение мощностей на валах

P₁= P_{эд м} Р₁ = 4,056·0,98·= 3,966 кВт

Р₂₃ = Р_{1 ч п} Р₂₃ = 3,966 0,89 0,99 = 3,529 кВт

Р = Р_23*ц Р =3,529*0,94 = 3,318 кВт

Р_б = Р_{в п} Р_б = 3,318 0,99 = 3,285кВт

где Р₁, Р₂₃, Р_в, Р_б - мощности на соответствующих валах.

2.2 Частота вращения валов привода

n₁ = n_эд n₁ = 2850 об/мин

n₂₃ = n₁/i₁₂ n₂₃ = 2850/ 28 = 101,78 об/мин

n₄₅ = n₂₃/i₃₄ n₄₅ = 101,78/ 2,95 = 34,5 об/мин

2.3 Скорость вращения валов

w _i= πn_i / 30

w₁ = 3,14 2850 / 30 = 298,3 рад/с

w₂₃ = 3,14 101,78 / 30 = 10,65 рад/с

w₄₅ = 3,14 34, 5 / 30 = 3,611 рад/с

где, i - индекс вала согласно принятому обозначению.

2.4 Крутящие моменты на валах

Т_i = Р_i10³/w_i

Т₁ = 4,05610³ / 298,3 = 13,29 Нм,

Т₂₃ = 3,52910³ / 10,65 = 331,36 Нм

Т₄₅ = 3,28510³ / 3,611 = 917,1 Нм

Таблица 2.1

Результаты кинематического и силового расчёта:

3. Расчёт зубчатых передач

3.1 Схема передачи; цель расчёта

Рисунок 3.1 Зубчатые передачи

Цель расчёта:

1. Выбор материала зубчатых колёс

2. Определение основных параметров и размеров зубчатых венцов

3. Назначение степени точности зубчатых колёс

3.2 Критерий работоспособности и расчёта передачи

Зубчатые передачи выходят из строя в основном по причине:

- Усталостного выкрашивания рабочих поверхностей зубьев

- По причине усталостной поломки зуба

- Возможны статические поломки

Если передача закрытая (работает в редукторе), с не очень высокой твёрдостью рабочих поверхностей зубьев HRC < 45 HRC, то наиболее вероятной причиной выхода передачи из строя будет усталостное выкрашивание рабочих поверхностей зубьев, и основной (проектный) расчёт следует вести из условия ограничения контактных напряжений.

_Н < [_Н]

А если передача открытая или закрытая, но с высокой твёрдостью рабочих поверхностей зубьев HRC > 55, то наиболее вероятной причиной выхода из строя следует считать усталостную поломку зубьев, и основной (проектный) расчёт следует вести из условия ограничения напряжений у ножки зуба (изгибных напряжений).

_F < [_F]

Во всех случаях необходима проверка на статическую прочность.

3.3 Выбор материалов зубчатых колёс

Таблица 3.1

3.4 Определение допускаемых контактных напряжений для обеих передач

Допускаемые контактные напряжения определим отдельно для шестерни и для колеса.

,

где - допускаемое контактное напряжение;

, МПа - предел контактной выносливости;

- коэффициент запаса прочности;

- коэффициенты долговечности, влияния шероховатости, влияния окружной скорости.

Предел контактной выносливости определим по эмпирической формуле в зависимости от твердости материала и способа химико-термической обработки. В данном случае:

,

где HB и HRC - твердость.

МПа;

МПа.

Коэффициент долговечности:

где - базовое число циклов перемены напряжений;

- ресурс передачи в числах циклов перемены напряжений.

µ -коэффициент учитывающий режим нагружения

µ =

µ =( )=0,803

;

,

n - частота вращения рассчитываемого колеса;

n - число вхождений зуба в зацепление n =1 .

L - суммарное время работы,ч

,

где - число лет работы ( =5);

- коэффициент годового использования ( ),

- коэффициент суточного использования ( ).

ч.

Ресурс передачи:

Таким образом Z_N1 = Z_N2 =1

, т. к. колеса шлифуются (R_a=0.63 … 1.25 мкм).

, т. к. скорость меньше 5 км/ч.

МПа.

МПа.

Для цилиндрических передач с косыми зубьями в качестве расчётных напряжений принимаются:

;

Принимаем МПа.

3.5 Определение допускаемых напряжений при расчете зубьев на усталостный изгиб.

Допускаемые напряжения изгиба определим отдельно для шестерни и для колеса.

,

где , МПа - допускаемое контактное напряжение,

, МПа - предел выносливости,

- коэффициент запаса прочности,

Y_N - коэффициент долговечности,

Y_R - коэффициент влияния шероховатости,

Y_A - коэффициент влияния двухстороннего приложения нагрузки.

Предел контактной выносливости определим по эмпирической формуле в зависимости от твердости материала и способа химико-термической обработки. В данном случае:

МПа,

МПа.

Коэффициент запаса прочности для улучшенных колес:

Коэффициент долговечности:

,

где - число циклов, соответствующее перелому кривой устало Т сти

- эквивалентное число циклов,

µ -коэффициент учитывающий режим нагружения

µ =

µ =( )=0,333

N -ресурс передачи в числах циклов перемены напряжений

N =873084672 N =291028224

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.

Список файлов курсовой работы