Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Коэффициент полезного действия привода. Определение передаточных чисел. Частоты вращения и угловые скорости валов редуктора. Проверка зубчатой передачи на выносливость по напряжениям изгиба, расчет валов.
Аннотация к работе
Привод ленточного транспортера осуществляется от электродвигателя, через клиноременную передачу, зубчатую передачу в закрытом корпусе (редуктор) цилиндрическими колесами, соединенный упругой муфтой свалом ведущей звездочки транспортера.Для многоступенчатой передачи, состоящей из нескольких отдельных последовательно соединенных передач, общий к.п.д. ?общ = ?рем· ?зуб • ?м • ?n3 , (1.1) где ?рем - к.п.д. клиноременной передачи, ?рем = 0,95;Мощность на приводном валу звездочки, Вт: Р2 = F·Vл , (1.2) где F - окружное усилие на барабане, Н;Общее передаточное отношение привода: іобщ = nвх / nвых (1.4) где nвх - частота вращения входного вала, об/мин (пвх= nдв);Момент на входном валу ременной передачи, Н·м: Т1рем= , (1.7) где Рдв-мощность двигателя, Вт; Момент на выходном валу ременной передачи Н·м: Т2рем = Т1рем·upem·?рем·?n , (1.8) где upem - передаточное число ременной передачи; ?рем-КПД ременной передачи; ?n-КПД пары подшипников;Частота вращения входного вала ременной передачи, об/мин: n1рем = nдв=1000 об/мин выходного вала ременной передачи, об/мин: n2рем = n1рем / upem (1.10) n2рем=1000 / 2,2=454 об/мин входного вала зубчатой передачи, об/мин: n1зуб = n2рем =454 об/мин выходного вала зубчатой передачи, об/мин: n2зуб = n2рем / uзуб (1.11) n2зуб=454 / 4=113,5 об/мин2.1) выбираем тип сечения ремня А. Определяем диаметр большого шкива Определяем расчетное межосевое расстояние ?р=0,55·(D1 D2) h (2.2) где h=8 - высота сечения ремня, мм., ?р=0,55·(100 250) 8 =200 мм Определяем допускаемую мощность передаваемую одним ремнем. Определяем частоту пробегов ремня U, : U = ? /L ? [U], (2.10) где [U] = 30 - допускаемая частота пробегов.Исходные данные (см. табл.1 стр.9) передаточное отношение ступени u = 4 крутящий момент ведомого вала Т2 = 114 Н·м частота вращения ведомого вала n2 = 113,5 мин-1 угловая скорость ведущего вала ?1 =47,5 рад/с тип редуктора прямозубый требуемый ресурс определить по формуле: Lh = 365·лет·24·Кгод·Ксут = 365·8·24·0,7·0,5= 24528 ч где Кгод - коэффициент годового использования (Кгод = 0,2…0,8);3.1 со средними механическими характеристиками: для шестерни сталь 40Х, термическая обработка - улучшение, твердость НВ 270; для колеса - сталь 40Х, термическая обработка - улучшение, но на 30 единиц ниже НВ 245 KHL - коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагружения передачи; Определяем среднюю твердость рабочих поверхностей зубьев по формуле (3.2): HBCP =0,5 (HBMIN HBMAX) =0,5·(200 230) = 215 (3.2) Определяем базовые числа циклов нагружений (по формуле 3.3):при расчете на контактную прочность Определяем действительные числа циклов перемены напряжений (по формуле 3.4): - для колесаТ2 = 181,5 - крутящий момент ведомого вала, Н•м; КН? = 1-коэффициент, учитывающий не равномерность распределения нагрузки по ширине венца при симметричном расположение зубчатых колес относительно опор по таблице 3.3.Принимаем по ГОСТ 9563-60 mn =2,5 ммДля косозубых колес со стандартным нормальным модулем (формула 3.9): Z?= , (3.8) где ? - угол наклона линии зубьев. Принимаем для косозубых колес cos ? = 1° тогда: Z?= =112 В соответствии с ГОСТ2185-81принимаем передаточное число u =4 Уточняем значение межосевого расстояния (формула 3.12): ?w = 0,5(Z1 Z2) mn / cos? (3.11) ?w = 0,5·112·2,5=140 мм 3.10 Определяем коэффициент ширины зуба по диаметру (формула3.19): ?bd= , (3.18) где b2-ширина зуба для зубчатого колеса, мм;Допускаемое напряжение [?F] при расчете на изгибную прочность по формуле (3.25) отдельно для колеса [? F2] и шестерни [? F1]: = ,МПА (3.25) где по таблице 3.7 для стали 45 улучшенной предел выносливости при нулевом цикле изгиба =1,8 HB Для длительно работающих быстроходных передач N >NFG и, следовательно, принимаем KFL = 1 для шестерни и колеса. Проверку на изгиб следует проводить для того зубчатого колеса, для которого отношение [?F] / ?F меньше. Проверку на изгиб проводим для шестерни. Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба (по формуле (3.27).Исходные данные (см. табл. 1,2,3) крутящий момент ведущего вала Т1 = 32,5 Н·м; крутящий момент ведомого вала Т2 = 126 Н·м ; угловая скорость ведущего вала ?1 =87,2 рад/с; угловая скорость ведомого вала ?2 =21,8 рад/с; тип редуктора прямозубый; силы в зацеплении зубчатой передачи: тангенциальная - Ft = 1265 Н; осевая - F?= 228 Н; радиальная - Fr= 466 Н; усилие, действующее на валы в ременной передачи: Fоп = 208 Н.Определяем усилие от муфты, действующее на ведомый вал по табл.4.1.
Fm=125 =125 =1403 Н (4.1)Согласно рекомендациям [шейн] вычерчиваем в КОМПАС-3D на формате А4 форма 2а силовую схему нагружения валов (см. рис.Для цилиндрической косозубой передачи при ?w=125 мм <200 мм намечаем для вала-шестерни - шариковые однорядные подшипники легкой серии установка враспор, для вала колеса роликовые конические легкой серии установка враспор (табл. По таблице 5.2 определяем размеры ступеней валов. Округляем d2 до ближайшего стандартного диаметра внутреннего кольца подшипника d = 30 мм. По диаметру d2 = 35 мм выбираем шариковый п
План
Содержание
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
1.1 Коэффициент полезного действия привода
1.2 Выбор электродвигателя
1.3 Определение передаточных чисел
1.4 Крутящие моменты
1.5 Частоты вращения и угловые скорости валов редуктора
2. Расчет клиноременной передачи
3. Расчет зубчатой передачи
3.1 Выбор материала зубчатых колес
3.2 Расчет цилиндрических зубчатых передач
3.3 Силы, действующие в зацеплении
3.4 Проверка зубчатой передачи на выносливость по напряжениям изгиба
4. Нагрузки валов редуктора
4.1 Определение сил в зацеплении зубчатой передачи
4.2 Определение консольных сил
5. Разработка чертежа общего вида
6. Расчетная схема валов редуктора
6.1 Определение реакций опор
7. Уточненный расчет валов
8. Проверка долговечности подшипников
9. Проверка прочности шпоночных соединений
10. Конструктивные размеры корпуса и крышки
11. Выбор сорта масла
12. Посадки деталей редуктора
13. Выбор муфт
Библиографический список
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
Кинематический анализ схемы привода
Список литературы
1. Дунаев П.Ф. Детали машин. Курсовое проектирование: учеб. пособие для машиностроит. спец. учреждений сред. профессионал. образования/ П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. - 5-е изд., доп. - М.: Машиностроение, 2004.- 560 с.