125889 (690742)
Текст из файла
Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции
и ордена Трудового Красного Знамени
Государственный Технический Университет имени Н. Э. Баумана
Факультет КМК
Кафедра К3-КФ
Проектирование привода цепного транспортера.
Студент _______________ (Бедняшов Р.В.)
Группа МСХ-62
Консультант _______________ (Комаров И.А.)
г. Калуга 2005
Содержание
2. Кинематическая схема привода ленточного конвейера 4
3. Выбор электродвигателя 5
4. Определение мощности, крутящего момента и частоты вращения каждого вала привода 7
5. Проектный и проверочный расчёт зубчатых передач 9
6. Определение диаметров валов 20
7. Выбор и проверка подшипников качения по динамической грузоподъёмности 21
8. Проверочный расчёт наиболее нагруженного вала на усталостную прочность и жёсткость 23
9. Выбор и расчёт шпоночных соединений 26
10. Литература 28
2. Кинематическая схема привода ленточного конвейера
3. Выбор электродвигателя
-
Общий коэффициент полезного действия:
- КПД упругой и компенсирующей муфты
- КПД передачи
-КПД звёздочки
- КПД подшипника
-
Мощность электродвигателя:
кВт
где Ft = 5300 Н – окружное усилие на барабане;
v = 0,68 м/с – скорость цепей транспортёра;
По таблице определяем, что Рэл = 7,5 кВт.
-
Частота вращения приводного вала:
мин-1,
где n4 – частота вращения приводного вала [мин-1];
мм – диаметр звёздочки;
-
Частота вращения э/д:
мин-1
где n΄эд – предварительная частота вращения э/д [мин-1];
Uобщ – общее передаточное число;
, где
;
Uт =4
Принимаем nэд = 730 мин-1.
Выбираем тип э/д 4А160S8/730, который имеет следующие параметры: Рэд = 7,5 кВт, nэд = 730 мин-1.
4. Определение мощности, крутящего момента и частоты вращения каждого вала привода
Определим мощности: кВт;
;
;
;
где – мощность на валах редуктора, быстроходного, промежуточного, тихоходного валов и приводного вала,
– коэффициенты полезного действия быстроходной и тихоходной ступени, муфты и звёздочки соответственно.
Определим частоту вращения: ;
;
;
;
где – частота вращения на валах редуктора, быстроходного, промежуточного, тихоходного валов и приводном вале,
– передаточное число, быстроходной и тихоходной ступеней редуктора соответственно.
Определим крутящие моменты: ;
;
;
где – крутящие моменты на валах редуктора быстроходного, промежуточного, тихоходного и приводного валов .
Результаты расчётов занесём в таблицу 1.
Таблица 1.
Вал | Мощность | Частота вращения | Крутящий момент |
1 | 2,18 | 750 | 27,7 |
2 | 2,09 | 172,5 | 115,76 |
3 | 2,01 | 43,13 | 444.5 |
4 | 1.91 | 43,13 | 422,4 |
5. Проектный и проверочный расчёт зубчатых передач
Расчёт тихоходной ступени редуктора.
Материал колеса и шестерни – сталь 45 улучшение. Таким образом, учитывая, что термообработка зубчатых колёс – улучшение, по таблице 3.1 имеем:
для шестерни: ,
,
;
для колеса: ,
,
;
где – твёрдость рабочей поверхности зубьев,
и
– предел прочности материала на растяжение и предел текучести материала.
Определим коэффициенты приведения на контактную выносливость и на изгибную выносливость
по таблице 4.1 лит. 1, учитывая режим работы №0:
;
.
Определим число циклов перемены напряжений. Числа циклов перемены напряжений соответствуют длительному пределу выносливости. По графику 4.3 определяем числа циклов на контактную и изгибную выносливость соответственно:
,
,
.
Определим суммарное число циклов перемены напряжений для шестерни и колеса соответственно:
, где
и
– частота вращения шестерни и колеса соответственно;
– число вхождений в зацепление зубьев шестерни или колеса соответственно за один его оборот.
Так как , то принимаем
.
Так как , то принимаем
.
Найдём эквивалентное число циклов перемены напряжений для расчёта на изгибную выносливость: ,
, где
– коэффициенты приведения на изгибную выносливость;
– суммарное число циклов перемены напряжений для шестерни или колеса.
Так как , то принимаем
.
Так как , то принимаем
.
Определим допускаемые напряжения для расчётов на выносливость. По таблице 4.3 находим, что ,
,
,
– для шестерни и
,
,
,
– для зубчатого колеса,
где и
– длительный предел контактной выносливости и коэффициент безопасности;
и
– длительный предел изгибной выносливости и коэффициент безопасности; Найдём предельные допускаемые контактные и изгибные напряжения:
,
,
,
, где
– предел текучести материала колеса или шестерни;
Определим допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба при неограниченном ресурсе передачи: ,
,
,
, где
и
– длительный предел контактной выносливости и коэффициент безопасности;
и
– длительный предел изгибной выносливости и коэффициент безопасности.
Проверим передачу на контактную выносливость и изгибную выносливость: ,
,
,
.
Выбираем допускаемое контактное напряжение как меньшее из значений: .
Принимаем
Определим предварительное значение межосевого расстояния:
где ψа = 0,4 – коэффициент ширины тихоходной ступени.
=4– передаточное число ступени редуктора;
= 210.3 МПа – допускаемое контактное напряжение;
=1.04 – коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, определяем по рис. 6.2;
=422.4Н м– крутящий момент на валу колеса;
– коэффициент нагрузки на контактную выносливость, определяется следующим образом.
Найдём коэффициенты нагрузки на контактную и изгибную выносливость по формулам:
и
,
где и
– коэффициенты концентрации нагрузки по ширине зубчатого венца;
и
– коэффициенты динамической нагрузки (учитывают внутреннюю динамику передачи).
- для прирабатывающихся зубьев при постоянной нагрузке;
Коэффициент определяется по табл. 5.4 в зависимости от вида передачи (в данном случае цилиндрическая косозубая). Находим, что
и
. Теперь находим значения коэффициентов нагрузки
и
.
Принимаем а = 250 мм
Определяем рабочую ширину колеса:
.
Ширина шестерни: .
Вычислим модуль передачи по формуле:
,где
=215.7МПа–изгибное напряжение на колесе;
,
. Тогда
. Из стандартного ряда значений
по ГОСТ 9563–60 выбираем значение
.
Определим минимально возможный угол наклона зуба .
Рассчитываем предварительное суммарное число зубьев: . Округляем это число и получаем
.
Определяем действительное значение угла и сравниваем его с минимальным значением:
.
Найдём число зубьев шестерни и колеса
, учитывая что минимальное число зубьев для косозубой цилиндрической передачи
;
.
Найдём фактическое передаточное число передачи: . Таким образом отклонение фактического передаточного числа данной ступени редуктора от номинального значения
.
Проверим зубья колёс на изгибную выносливость. Для колеса получим: где
– коэффициент нагрузки при расчёте на изгибную выносливость;
– коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями, выбираем по табл. 6.4;
– коэффициент, учитывающий форму зуба, находится по табл. 6.2 лит. 1;
– коэффициент, учитывающий наклон зуба.
Сравниваем полученное значение напряжения с допускаемым напряжением при расчёте на изгиб зубьев колеса: .
Для шестерни: ,
где и
– коэффициенты, учитывающие форму зуба, определяются по табл. 6.2.
Сравним полученное значение напряжения с допускаемым напряжением при расчёте на изгиб зубьев шестерни: .
Определим диаметры делительных окружностей шестерни и колеса соответственно.
,
,
где – модуль зубчатых колёс;
– угол наклона зуба;
Вычислим диаметры окружностей вершин зубьев и впадин зубьев
.
;
;
;
.
Расчёт быстроходной ступени редуктора
Материал колеса и шестерни – сталь 45. Таким образом, учитывая, что термообработка зубчатых колёс и шестерни – улучшение, имеем:
для шестерни:, ;
для колеса:, ;
где – твёрдость рабочей поверхности зубьев,
– предел текучести материала.
Определим твёрдость зубьев шестерни и колеса:
;
.
Определим коэффициенты приведения на контактную выносливость и на изгибную выносливость
по таблице 4.1., учитывая режим работы №3:
;
.
Определим число циклов перемены напряжений.
Определим суммарное число циклов перемены напряжений для шестерни и колеса соответственно:
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.