Параметры механического привода с редуктором - Курсовая работа

По таблице 5.4 [1] выбираем нормальное сечение Б, т.к. номинальная мощность Рном = 4.96 КВТ, а частота вращения n=720 об/мин.Минимально допустимый диаметр ведущего шкива, мм: d1min = 125Расчетный диаметр ведущего шкива, мм: d1 = 140Определяем диаметр ведомого шкива, мм: d2 = u·d1(1-e) = 415.8Определяем фактическое передаточное число uф и проверяем его отклонение от заданного u:

;Определяем ориентировочное межосевое расстояние a, мм: а?0.55(d1 d2) h = 307.5мм

Выбираем стандартную величину l = 1600 ммм/с2.1.12 Мощность, передаваемая одним клиновым ремнем Допускаемая мощность, передаваемая одним клиновым ремнем Н/мм 2Определяем количество клиновых ремней: Z = Рном/[Рп] = 4.96/1.36 = 3.65Определяем силу предварительного натяжения: ННСилы натяжения ведущей F1 и ведомой F2 ветвей ремня: Н;

НСила давления ремня на вал Fоп: НПрочность ремня по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви smax: smax=s1 sи sv?[s]р Табличный ответ к задаче 2: Параметр Значение Параметр ЗначениеВыбираем для шестерни и колеса материал: Сталь 45.[ ]H01 = 1.8*НВСР 1 67 = 514.3

[ ]H02 = 1.8*НВСР 2 67 = 414.4

[ ]H01 = *НВСР 1 67 = 514.3

[ ]H02 = *НВСР 2 67 = 414.4

[ ]H = 414.4Составляем табличный ответ к задаче: Эл-т передачи Марка стали Dпред, Термообработка НВСР 1, УВ у-1 []H[ ]Fкоэффициент, учитывающий распределение нагрузки по длине венца.Определяем углы делительных конусов шестерни и колеса:Определяем внешнее конусное расстояние:Ширина зубчатого венца шестерни и колеса, мм: b=0.285·Re = 48Число зубьев колеса z2 и шестерни z1;Действительные углы делительных конусов шестерни d1 и колеса d2.

;Коэффициент смещения инструмента по табл. 4.6 xe1=0,38Диаметры Шестерня Колесоd1»0.857de1 = 75.042 d2»0.857de2 = 275.153;

Условия выполняются=1 - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями прямозубых колес.Напряжение изгиба зубьев колеса F: а) Колесо YF2=3.63 - коэффициент формы зуба колеса. = 1 - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями прямозубых колес. = 1 - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца.На колесе: На шестерне: б) Радиальная силаа) Выбор материала валов: Выбираем для шестерни и колеса материал: Сталь 45. Стандартный размер l1быстр = 71 мм l1тих=1*d1тих=56 мм Стандартный размер l1тих=56 мм Стандартный размер d2быстр = 50 мм d2тих=d1тих 2t = 62 мм Стандартный размер l2быстр = 32 мм l2тих=1.25*d2тих = 75 ммДля быстроходного вала выбираем роликовые конические однорядные подшипники серии 7511 схема расположения врастяжку.Вертикальная плоскость а) Определяем опорные реакции: ; б) Проверка: в) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X в характерных сечениях: M1 = 17.4;Вертикальная плоскость: а) Определяем опорные реакции: ; б) Проверка: в) Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X: M1 = 0;Проверяем пригодность выбранного подшипника 7511, схема расположения врастяжку. Т.к. известно, что наиболее рекомендована для применения легкая серия подшипников, выберем для проверки на пригодность подшипник 7211. (d = 55 мм; D = 100 мм; T = 23 мм; Cr = 57.9 КН; C0r = 46.1 КН) а) Коэффициент влияния осевого нагружения: e = 0.41 б) Коэффициент радиальной нагрузки: X = 0.4 в) Коэффициент осевой нагрузки: Y = 1.46 г) Осевые составляющие радиальной нагрузки подшипника: Rs1 = 0.83*e*Rr1 = 1223.96 : m = 3 - показатель степени; a1 = 1 - коэффициент надежности; а23 = 0.6 - коэффициент, учитывающий влияние качества подшипника и качества его эксплуатации; n = 240 - частота вращения внутреннего кольца подшипника быстроходного вала, об./мин.Для тихоходного вала колеса выбираем роликовые конические однорядные подшипники серии 7512 схема расположения враспор. Т.к. известно, что наиболее рекомендована для применения легкая серия подшипников, выберем для проверки на пригодность подшипник 7212. (d = 60 мм; D = 110 мм; Т = 24 мм; Cr = 72.2 КН; C0r = 58.4 КН) а) Коэффициент влияния осевого нагружения: e = 0.35 б) Коэффициент радиальной нагрузки: X = 0.4 в) Коэффициент осевой нагрузки: Y = 1.71 г) Осевые составляющие, Н.: Rs1 = 0.83*e*Rr1 = 615.87а) Нормальные напряжения: б) Касательные напряжения: в) Коэффициент концентрирования нормальных и касательных напряжений: Ку и Кф - эффективные коэффициенты концентрации напряжений. KF = 1 - коэффициент влияния шероховатости. г) Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала: д) Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям: е) Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении: Вал прочный. KF = 1 - коэффициент влияния шероховатости. г) Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала: д) Определим коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям: е) Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении: Вал прочный.а) Нормальные напряжения: б) Касательные напряжения: в) Коэффициент концентрирования нормальных и касательных напряжений: Ку и Кф - эффективные коэффициенты концентрации напряжений. KF = 1 - коэффициент влияния

Содержание

1. Кинематический расчет привода

1.1 Выбор мощности двигателя

1.1.1 Мощность на выходе привода

1.1.2 КПД привода

1.1.3 Требуемая мощность двигателя

1.2 Определение частот вращения

1.2.1 Частота вращения на выходе

1.2.2 Выбор электродвигателя

1.3 Определение передаточных чисел

1.3.1 Общее передаточное число привода

1.3.2 Передаточное число ременной передачи

1.3.3 Передаточное число открытой передачи

1.4 Определение чисел оборотов валов

1.4.1 Вал двигателя

1.4.2 Быстроходный вал редуктора

1.4.3 Тихоходный вал редуктора

1.5 Определение вращающих моментов на валах

1.5.1 Вал рабочей машины

1.5.2 Тихоходный вал редуктора

1.5.3 Быстроходный вал редуктора

1.5.4 Вал двигателя

1.6 Срок службы приводного устройства

2. Расчет ременной передачи

2.1 Проектный расчет

2.1.1 Выбор сечения ремня

2.1.2 Минимально допустимый диаметр ведущего шкива

2.1.3 Расчетный диаметр ведущего шкива

2.1.4 Диаметр ведомого шкива

2.1.5 Фактическое передаточное число

2.1.6 Ориентировочное межосевое расстояние

2.1.7 Расчетная длина ремня

2.1.8 Уточнение межосевого расстояния

2.1.9 Угол обхвата ремнем ведущего шкива

2.1.10 Скорость ремня

2.1.11 Частота пробегов ремня

2.1.12 Мощность, передаваемая одним клиновым ремнем

2.1.13 Количество клиновых ремней

2.1.14 Сила предварительного натяжения

2.1.15 Окружная сила передаваемая ремнем

2.1.16 Силы натяжения ветвей ремня

2.1.17 Сила давления ремня

2.2 Проверочный расчет

3. Проектирование редуктора

3.1 Выбор материала

3.1.1 Материал для шестерни и колеса

3.1.2 Определение допускаемых контактных напряжений

3.1.3 Определение допускаемых напряжений изгиба

3.2 Расчет закрытой конической зубчатой передачи

3.2.1 Предварительное значение диаметра внешней делительной окружности

3.2.2 Углы делительных конусов шестерни и колеса

3.2.3 Внешнее конусное расстояние

3.2.4 Ширина зубчатого венца шестерни и колеса

3.2.5 Внешний окружной модуль

3.2.6 Число зубьев колеса

3.2.7 Фактическое передаточное число

3.2.8. Действительные углы делительных конусов

3.2.9 Коэффициент смещения инструмента

3.2.10 Основные геометрические размеры передачи

3.2.11 Средний делительный диаметр

3.2.12 Проверочный расчет

3.2.13 Контактные напряжения

3.2.14 Напряжение изгиба зубьев колеса

3.3 Разработка эскизного проекта

3.3.1 Определение консольных сил

3.3.2 Проектный расчет валов

3.3.3 Предварительный подбор подшипников

3.4 Определение реакций в опорах подшипников

3.4.1 Расчетная схема быстроходного вала

3.4.2 Расчетная схема тихоходного вала

3.5 Проверочный расчет подшипников

3.5.1 Быстроходный вал

3.5.2 Тихоходный вал

3.6 Проверочный расчет валов на прочность

3.6.1 Расчет тихоходного вала

3.6.2 Расчет быстроходного вала

3.7 Проверочный расчет шпонок

3.7.1 Шпонка быстроходного вала под элементом зубчатой передачи

3.7.2 Шпонка тихоходного вала под муфтой

3.7.3 Шпонка тихоходного вала под колесом

3.8 Подбор и расчет муфты

3.9 Смазка и смазочные устройства

Использованная литература

1. Кинематический расчет привода

1.1 Выбор мощности двигателя

1.1.1 Мощность на выходе привода

Рвыхода = = 4.46 КВТ

1.1.2 КПД привода h= hрп· hзп· hm· hоп=0.96·0.96·0.98·0.99=0.9 hрп = 0.96 - КПД ременной клиновой передачи hзп = 0.96 - КПД закрытой конической передачи hмуфты = 0.98 - КПД муфты hоп. = 0.99 - КПД опоры

1.1.3 Требуемая мощность двигателя

Ртр = Рвыхода/ з = 4.96 КВТ

1.2 Определение частот вращения

1.2.1 Частота вращения на выходе nвыхода = V·60/(D· h)= 64.935 об/мин

1.2.2 Выбор электродвигателя

По таблице К 9 [1] выбираем электродвигатель 4АМ 132М 8У 3 (P=5.5 КВТ, n=720 об/мин)

1.3 Определение передаточных чисел

1.3.1 Общее передаточное число привода

1.3.2 Передаточное число ременной передачи

Передаточное число ременной передачи принимаем

1.3.3 Передаточное число открытой передачи

1.4 Определение чисел оборотов валов

1.4.1 Вал двигателя n1 = 720 об/мин

1.4.2 Быстроходный вал редуктора n2=n1/upem.пер=720/3=240 об/мин

1.4.3 Тихоходный вал редуктора n3=n2/uред=240/3.69 = 65.04 об/мин

1.5 Определение вращающих моментов на валах

1.5.1 Вал рабочей машины

Твых = Ft·103·D/2 = 5.25·103·0.25/2 = 656.25 H·м

1.5.2 Тихоходный вал редуктора

Ттв=Твых/змуфты*зоп = 656.25/0.98*0.99 = 676.41 Н·м

1.5.3 Быстроходный вал редуктора

Тбв = Ттв/(ззп·uред) = 676.41/(0.96·3.69) = 190.95 Н·м

1.5.4 Вал двигателя

Тдвиг = Тбв/(зрем.пер·upem.пер) = /(0.96·3) = 65.97 Н·м

1.6 Срок службы приводного устройства

Lh = 12000 ч.

2. Расчет ременной передачи

2.1 Проектный расчет

2.1.1 Выбор сечения ремня