Привод цепного транспортёра (ДМ 609 - Привод цепного транспортёра)

Министерство образования и науки Российской ФедерацииМосковский ордена Ленина, ордена Октябрьскойреволюции,ордена Трудового Красного ЗнамениГосударственный технический университет им. Н.Э.БауманаФакультет «Роботехника и комплексная автоматизация»Кафедра «РК-3»Расчетно-пояснительная запискаПривод цепного транспортёра.ДМ609.00.00 ПЗСтудентка:Консультант:Дмитриева В.И. гр. РКТ3-61Гончаров С.Ю.

каф. РК-3Москва 2019г.СодержаниеБланк задания. ..................................................................................................................2Введение. ..........................................................................................................................31. Кинематический расчёт. ............................................................................................41.1Выбор Электродвигателя. ....................................................................................41.2Расчёт момента на тихоходном валу. ..................................................................52.

Кинематический расчёт. ............................................................................................52.1Подготовка данных к расчёту на ЭВМ. ..............................................................53. Эскизное проектирование. .........................................................................................93.1Валы. .....................................................................................................................93.1.1Тихоходный. ......................................................................................................93.1.2Ось сателлита.

.................................................................................................104. Расчёт подшипников. ...............................................................................................104.1Расчёт подшипников оси сателлита. .................................................................104.2Расчёт подшипников приводного вала.

............................................................135. Расчет приводного вала на прочность и сопротивление усталости. .....................156. Организация системы смазки. .................................................................................187. Расчёт сварного соединения. ...................................................................................201Бланк задания.2Введение.31. Кинематический расчёт.1.1Выбор Электродвигателя.Исходные данные:" = 10кН – окружная сила; = 0.63м/с – скорость цепи; = 9 – число зубьев звёздочки;зв = 100мм – Шаг тяговой цепи; = 600мм – Высота расположения оси;Расcчитаем мощность на выходе:В =" ∙ 10000 ∙ 0.63== 6.3кВт108108Общий КПД привода:общ = ц ∙ з ∙ оп = 0.99 ∙ 0.935 ∙ 0.98 = 0,907гдеоп = 0.99 – КПД опор приводного вала;з = 0.935 – КПД цепной передачи;пл = 0.98 – КПД планетарного редуктора одноступенчатый;Требуемая мощность электродвигателя:эд.тр =В6.3== 6.95кВтобщ 0.907Определим диаметр тяговой звёздочки:зв =зв100== 292.38мм180°180°sin() sin()9Частота вращения приводного вала:6 ∙ 10Q ∙ 6 ∙ 10Q ∙ 0.63В === 41,2минVW ∙ зв3.14 ∙ 292,38пл = 5 … 8 – диапазон рекомендуемых значений передаточных чисел дляпланетарного редуктора;цеп = 1,5 … 34эд.тр = В ∙ пл ∙ цеп = 41,2 ∙ (5 … 8) ∙ (1.5 … 3) = 309 … 988.8минVWТаким образом, выбираем двигатель АИР 132М6/960 (исполнение IM3081).Синхронная частота вращения – 1000 мин-1, асинхронная частота вращения – 960мин-1, мощность двигателя – эд=7.5кВт.Уточним передаточное число редуктора:общ =Н 960== 23.30В 41,21.2Расчёт момента на тихоходном валу.Вращающий момент на приводном валу:" ∙ зв ∙ 10V8 10000 ∙ 292.38 ∙ 10V8В === 1461,9Нм22Вращающий момент тихоходной ступени редуктора:Т =Воп ∙ цеп ∙ цеп=1461,9= 607,4Нм0.99 ∙ 0.935 ∙ 2.62.

Кинематический расчёт.2.1Подготовка данных к расчёту на ЭВМ.5ЭВМ16ЭВМ27ЭВМ383. Эскизное проектирование.3.1Валы.Предварительные значения диаметров и длин участков стальных валов находят поприведённым ниже формулам. Полученные значения округляют в большую сторонудо стандартных.3.1.1 Тихоходный.d ≥ [5 … 6] ∙ dbc = [5 … 6] ∙ √607.4 = 42.34 … 50.81ммПринимаем = 50мм;П ≥ + 2 ∙ кон = 50 + 2 ∙ 2.3 = 54.6ммПринимаемП = 55мм;БП ≥ П + 3 ∙ = 45 + 3 ∙ 3 = 64ммПринимаемБП = 65мм93.1.2 Ось сателлита.П = 20мм – минимальный посадочный диаметр для подшипников качения.4. Расчёт подшипников.4.1Расчёт подшипников оси сателлита.Силы зацепления планетарного редуктора на эпицикле дают почти 0(остаетсянеравенство работы по трем потокам зацепления).

Эта неточность составляет 5…10%суммарной нагрузки. Т.к. в схеме использовано радиально-плавающее водило, тоданной неточностью можно пренебречь. К тому же расчет подшипников показалбольшой запас прочности.Расчётная схема:10W = 25мм − расстояниеотподшипникадоосидействияусилия = 50мм − расстояниемеждуподшипникамисат = Т tu120+ 1w = 107.1 x+ 1y = 349.6минVWv53гдеv – число зубьев эпицикла g (см. кинематическую схему);u – число зубьев сателлита b;∑ М(в )А = 0:(~• − ~W)W + Бв = 0∑ М(в )Б = 0:(~• − ~W)W + •в = 0(597.8 − 561.7)25 + Бв 50 = 011(597.8 − 561.7)25 + •в 50 = 0Ав = 18.05Н;Бв = 18.05Н;∑ М(г )А = 0: ("• − "W )W + •г = 0∑ М(г )Б = 0: ("• − "W )W + Аг = 0(1337.7 + 1384.1)25 + Бв 50 = 0(1337.7 + 1384.1)25 + •в 50 = 0Ав = 1360.9Н;Бв = 1360.9Н;А = b18.05• + 1360.9• = 1361НБ = b18.05• + 1360.9• = 1361НПодшипники нагружены одинаково, по этому рассчитываем только 1 из них:А = ~ = 1361НВыбираем подшипники 204 ГОСТ 8338-75.Параметры:~ = 12700Н;„~ = 6200Н; = 20мм; = 47мм; = 14мм;~ = ∙ ~W ∙ Б ∙ Т = 1 ∙ 1361 ∙ 1.5 ∙ 1 = 2041.5Н~‡ = ~ ∙ ‡ = 9307.5 ∙ 0.63 = 1286.15Н~ˆ‰Š = ~ < 0.5~ ; 2041.5 < 6350 – условие выполнено;W„‰•~ •10•12700 810•= W ∙ •8 ∙ x y ∙= 1 ∙ 0.55 ∙ xy ∙= 25250ч~‡60 ∙ сат1286.1560 ∙ 349.612W„‰• = 25250ч< • = 10000чВыбранные подшипники подходят для работы в заданных условиях.4.2Расчёт подшипников приводного вала.Расчетная схема:W = 123мм;• = 240мм;8 = 420мм;Q = 240мм;" = 10000Н;’ = W + • = 1.5" = 15000Н;Т = 607.4Нм;’= 7500Н2М = Тпр ∙ ∙ = 589.3 ∙ 2,2 ∙ 1,15 = 1491Нм;К = 7489Н• = 10000ч – требуемый ресурс;Найдем реакции опор:∑ МW : К ∙ (W ) +–—•∙ (• ) +–—•∙ (• + 8 ) − ~• ∙ (• + 8 + Q) = 0˜ М• : К ∙ (W + • + 8 + Q ) −~W =’’∙ (• ) − ∙ (• + 8 ) − ~W ∙ (• + 8 + Q ) = 022’∙ (• ) − ’ ∙ (• + 8 )22=(• + 8 + Q)К ∙ (W + • + 8 + Q ) −13=7489 ∙ (123 + 240 + 240 + 420) − 7500 ∙ (240) − 7500 ∙ (240 + 420)= 1012(• + 8 + Q )~• ==К ∙ (W) +’∙ (• ) + ’ ∙ (• + 8 )22=(• + 8 + Q )7489 ∙ (123) − 7500 ∙ (240) − 7500 ∙ (240 + 420)= 8523(240 + 240 + 420)Проверка:™ − ~W −’ ’− + ~• = 7489 − 1012 − 7500 − 7500 + 8523 = 022~W = 1012Н~• = 8523НРасчет будем вести расчет по ~•.Выбираем подшипники 1214 ГОСТ 28428-90.Параметры:~ = 34500Н;„~ = 19000Н; = 70мм; = 125мм; = 24мм;~ = ∙ ~W ∙ Б ∙ Т = 1 ∙ 8523 ∙ 1.5 ∙ 1 = 12780Н~‡ = ~ ∙ ‡ = 10890 ∙ 0.63 = 8054Н14W„‰•~ • 10•34500 810•= W ∙ •8 ∙ x y ∙= 1 ∙ 0.55 ∙ xy ∙= 11853ч~‡60 ∙ Т805460 ∙ 107.1W„‰• = 11853ч> • = 10000чВыбранные подшипники не подходят для работы в заданных условиях.5.

Расчет приводного вала на прочность и сопротивлениеусталости.Расчетная схема:Найдем радиальные реакции опор от двух сил по FR/2 каждая:∑ М()А = 0:−’’∙ 165 − ∙ 435 + Б = 022∑ М()Б = 0:’’∙ 165 + ∙ 435 − А = 02215А = 4800Н;Б = 4800Н;Изгибающие моменты:•А = А ∙ 165 ∙ 10V8 = 4800 ∙ 165 ∙ 10V8 = 792Нмк = кБ ∙ 300 ∙ 10V8 = 245.5 ∙ 300 ∙ 10V8 = 73.65Нмк = к ∙ 94 ∙ 10V8 = 1567 ∙ 94 ∙ 10V8 = 147.3НмСуммарные моменты в опасных сечениях:(V) = •А + к = 792 + 73.65 = 865.65Нм(V) = к = 147.3НмВращающий момент на приводном валу:В = = " ∙ зв ∙ 10V8 10000 ∙ 292.38 ∙ 10V8=== 589,3Нм22Вал изготовлен из стали 45.

Механические характеристики материала:σT=650МПа;σ-1=410МПа; Сечение I – I:Эквивалентное напряжение:32 ∙ 10832 ∙ 108•b0.75 ∙ 865.65• = 43.5МПа£0.75 ∙ (V) =Е =88∙3.14 ∙ 56Проверка запаса прочности по напряжениям текучести:т =т 650== 14.9 ≥ 1.6Е 43.5Проверка запаса прочности по сопротивлению усталости:16‰ = ∙ VW¥ ∙ ‡¥ = 1.8 – эффективный коэффициент концентрации напряжений вгдеопасном сечении вала со ступенчатым изменением диаметров; ≈ 0.98 − 0.0032 ∙ = 0.98 − 0.0032 ∙ 56 = 0.784 – масштабный фактор;VW – предел выносливости материала при изгибе с симметричным циклом;‰ =0.784 ∙ 410= 4.111.8 ∙ 43.5Уточненный расчет на сопротивление усталости не производят, если ‰ ≥ 2.Сечение II– II:Эквивалентное напряжение:32 ∙ 10832 ∙ 108••b400• + 0.75 ∙ 147.3•£ + 0.75 ∙ (V) =Е =88∙3.14 ∙ 45Е = 46.9МПаПроверка запаса прочности по напряжениям текучести:т =т 650== 13.8 ≥ 1.6Е 46.9Проверка запаса прочности по сопротивлению усталости: ≈ 0.98 − 0.0032 ∙ = 0.98 − 0.0032 ∙ 45 = 0.836‰ = ∙ VW 0.836 ∙ 410== 4.06 > 2¥ ∙ ‡1.8 ∙ 46.9Сечение III– III:17Эквивалентное напряжение:32 ∙ 10832 ∙ 108•b =b400• = 88.1Е =88∙3.14 ∙ 35.9Проверка запаса прочности по напряжениям текучести:т =т 650== 7.4 ≥ 1.6Е 88.1Проверка запаса прочности по сопротивлению усталости: ≈ 0.98 − 0.0032 ∙ = 0.98 − 0.0032 ∙ 35.9 = 0.865‰ = ∙ VW 0.865 ∙ 410== 2.24 > 2¥ ∙ ‡1.8 ∙ 88.1Таким образом, статическая прочность и сопротивление усталости обеспечены вовсех сечениях вала.6.