Выбор материала и определение допускаемых напряжений для зубчатых передач. Силы в зацеплении зубчатых колес. Расчет промежуточной цилиндрической зубчатой передачи. Расчет валов, выбор подшипников качения. Проверочный расчет подшипников тихоходного вала.
Аннотация к работе
«Детали машин» являются курсом, в котором изучают основы проектирования машин и механизмов. Любая машина (механизм) состоят из деталей. Детали объединяют в узлы. Поэтому, любое усовершенствование методов расчета и конструкции этих деталей, уменьшают затраты материала, понижают стоимость производства, повышают долговечность, к чему и надо стремиться. Также конструкция должна обеспечивать легкую доступность к узлам и деталям, для их осмотра и замены.Расчитаем сначала мощность, потребляемую пластинчатым конвейером по формуле: Рб = Ft*v; (1.1) где: Ft - тяговое усилие одной цепи; Затем находим частоту вращения звездочек по формуле: nб= 60000*v/??D; (1.2) где: v - скорость движения конвейра; Следовательно формула (1.2) выглядит следующим образом. nб = 60000*v/P*z = 60000*0,25/100*12 = 12,5 мин-1; Определяем частоту вращения электродвигателя. n э.д.н. Выбираем двигатель типа 4А112МВ8УЗ, мощностью Р=3 КВТ и частотой вращения n=665 мин-1.Шестерни и зубчатые колеса изготавливаются из стали 40Х твердость поверхности которых менее 350, что позволяет производить чистовое нарязание зубъев после термообработки. При этом можно получать высокую точность без применения дорогих отделочных операций (шлифофки, притирки, и т.п.). Колеса этой группы хорошо прирабатываются и не подвержены хрупкому разрушению при динамических нагрузках. Определим допускаемые напряжения для тихоходной зубчатой передачи. где Nнlim - базовое число циклов напряжений, соответствующее пределу выносливости.Исходные данные для расчета тихоходной цилиндрической зубчатой передачи: N - передаваемая мощность, КВТ; n1 - частота вращения шестерни, мин-1;к? - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца; Затем вычисляем предполагаемое передаточное число по формуле: U0 = h1/h02 = 42,6/12,5 = 3,4 где h1 - частота вращения шестерни, мин-1; Выбираем предполагаемый коэффициент ширины шестерни относительно ее начального диаметра: ?b0d = 0,8; Вычисляем предполагаемую рабочую ширину: b0? = ?b0d * d0?1 = 0,8*136 = 109мм. где ?b0d - предполагаемый коэффициент ширины шестерни относительно ее начального диаметра; Выбираем число зубъев колеса из условия: z1>16;Проверочный расчет передачи на контактную выносливость производится по расчетным контактным напряжениям. Они рассчитываются по формуле: Необходимо выполнение условия 0,7*?нр <= ?н <= ?нр. где zн - коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полосе зацепления, и он равен zн=2,4; z? - коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий, он равен z?=0,88; Проверочный расчет передачи по напряжения м изгиба производится по расчетным напряжениям изгиба зубъев шестерни и колеса.Далее вычислим модуль отклонения частоты вращения колеса от желаемой через выражение: h2R = |h2-h20| = |12,5-12,5| = 0; Следовательно число зубъев шестерни и колеса выбраны правильно. Определяем основной диаметр шестерни и колеса по выражениям: db1 = d1*cos ?t = 140*cos 200 = 132 мм; Далее определяем диаметр вершин зубъев шестерни и диаметр вершин зубъев колеса по выражениям: da1 = d1 2*m*(ha* x1) = 140 2*7*(1 0,5) = 161 мм da2 = d2 2*m*(ha* x2) = 476 2*7*(1 0,5) = 497 мм где d1, d2 - делительный диаметр шестерни и колеса; Затем определяем диаметр впадин зубъев шестерни и колеса по выражениям: df1 = d1 - 2*m*(hf* - x1) = 140-2*7(1,25-0,5) = 129 мм df2 = d2 - 2*m*(hf* - x2) = 476-2*7(1,25-0,5) = 465 ммИсходные данные для расчета валов: Тихоходная передача: T1 - вращающий момент на шестерне. U = 3,4. h2 - частота вращения колеса, h2 = 12,5 мин-1; t - число часов работы передачи за расчетный срок службы. t = 19008 ч.Все валы выполнены из материала: Сталь 45; На выходном конце вала установлена зубчатая муфта, а на входном конце установлена упругая втулочно - кольцевая муфта. Допускается 2-ух кратная перегрузка: крутящий момент и радиальная сила действующая на вале: T2 = T1*U*?з.п.*?п.к. Допускается 2-ух кратная перегрузка: крутящий момент и радиальная сила, действующая на вал. Допускается 2-ух кратная перегрузка: крутящий момент и радиальная сила действующая на вале: T2 = T1*U*?з.п.*?п.к.Определим реакции в опорах и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов. Найдем реакции от силы Fp, действующей в вертикальной плоскости. Определяем реакции от сил Ft и Fm действующих в горизонтальной плоскости: Fm*85 Ft*125 - A2*324 = 0; Определяем запасы сопротивления усталости в опасных сечениях: а) Сечение над колесом ослабленное шпоночным пазом; б) Сечение рядом с подшипником (опора В) ослабленнойДля ранее расчитанных валов назначаем шариковые радиальные подшипники легкой серии, так как все передачи прямозубые. Тихоходный вал - подшипник №217, d = 85мм, D = 150мм, B = 28мм, r = 3мм, С = 83200Н, С0 = 53000Н;Определяем реакции опор, где насаживается подшипник №217: Выполняем расчет подшипника в опоре В, так как она более нагружена. Проверим подшипник на статической грузоподъемности.На всех валах колеса закреплены шпонками. Шпонки призматические изготавливают из стальных прутков - углеродис
План
Содержание
Введение
1 Энергетический и кинематический расчет привода
2 Выбор материала и определение допускаемых напряжений для зубчатых передач
«Детали машин» являются курсом, в котором изучают основы проектирования машин и механизмов.
Любая машина (механизм) состоят из деталей.
Деталь - такая часть машины, которую изготавливают без сборочных операций. Они могут быть простыми и сложными. Детали объединяют в узлы.
Узел представляет собой законченую сборочную единицу, состоящую из ряда деталей, имеющих общее функциональное назначение.
Детали общего назначения применияют в машиностроении в очень больших количествах. Поэтому, любое усовершенствование методов расчета и конструкции этих деталей, уменьшают затраты материала, понижают стоимость производства, повышают долговечность, к чему и надо стремиться.
Также конструкция должна обеспечивать легкую доступность к узлам и деталям, для их осмотра и замены. Сменные детали должны быть взаимозаменяемыми с запасными частями.
Особые указания.
Редуктор и электродвигатель закреплены на общей раме.
Нагрузка равномерная.
Работа трехсменная.
Срок службы редуктора 8 лет.
Расстояние между тяговыми звездочками L принять: L = (1,1 - 1,5)*D0;
где D0 - диметр звездочки.
Ft - тяговое усилие одной цепи.
P - шаг цепи. z - число зубьев звездочки. v - скорость движения конвейра.