Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Расчет закрытой и открытой цилиндрической зубчатой передачи. Выбор подшипников и расчет их на долговечность. Выбор и проверка шпоночных соединений, смазка редуктора. Проектирование рамы конструкции.
Аннотация к работе
Приводы в химическом машиностроении многообразны по конструкции и различаются в зависимости от вида машины. Оптимальный тип передачи определяют с учетом ряда факторов: эксплуатационных условий, характера нагрузки, срока службы, техники безопасности, удобства расположения, обслуживания, стоимости привода. Наиболее совершенным и прогрессивным является индивидуальный привод, т.к. он устраняет потери энергии в трансмиссиях, допускает наиболее рациональное размещение узлов, агрегатов машин, улучшает условия труда. Индивидуальный привод к рабочему валу машины осуществляется разными вариантами, в которые входят электродвигатель, открытые передачи, редуктор, муфты. В корпусе редуктора размещены зубчатые или червячные передачи, неподвижно закрепленные на валах.Определяю общее передаточное число привода Наиболее простая в изготовлении фрикционная передача, но она в эксплуатации не надежна: имеет место проскальзывание. При мощности на рабочем валу машины Np.в.=20 КВТ вероятно придется применять мощную цепь, что приведет к сложной конструкции цепной передачи и большим консольным нагрузкам на рабочий вал, а также к увеличению подшипниковых узлов.Определим расчетную мощность электродвигателя. Выбираем электродвигатель. По ГОСТ 19523-81 принимаем электродвигатель: 4А200L8У3 , Рис. Определим асинхронную частоту вращения электродвигателя. об/мин. Действительное общее передаточное отношение привода равно Определим уточненное передаточное отношение открытой зубчатой передачи, если примем стандартное передаточное отношение редуктора: up=5, то: об/мин.Для шестерни и для колеса - Сталь 35, закалка в воде, отпуск, НВ = 293 ? 375, ?В = 980 МПА, ?Т = 640 МПА, Принимаем: НВ1 = 375 - для шестерни, НВ2 = 355 - для колеса. Определяем допускаемое контактное напряжение. Расчет ведем по колесу: ; Определим суммарное количество зубьев. зубьев. Делительный диаметр шестерни: колеса: Диаметр вершин зубьев шестерни: колеса: Диаметр впадин зубьев шестерни: колеса: Ширина венца шестерни: колеса: Толщина обода шестерни: так как вал-шестерня, колеса: Толщина диска шестерни: , так как вал-шестерня, колеса: Диаметр отверстия шестерни: нет отверстия, колеса: , при малых колесах отверстий не делают.Для шестерни и для колеса - Сталь 45, улучшение (закалка с высоким отпуском), НВ = 192 ? 285, ?В = 740 МПА, ?Т = 440 МПА, Принимаем: НВ3 = 285 - для шестерни, НВ4 = 260 - для колеса. Значит, расчет будем вести по колесу. Определяем модуль передачи, исходя из условия допускаемого изгибного напряжения: Принимаем: Увеличиваем модуль в 2 раза: Принимаем по ГОСТ 9563-60: m = 5 мм. Уточним допускаемое изгибное напряжение для колеса: Определим расчетные изгибные напряжения: . Модуль для прямозубой передачи: Шаг, нормальный шаг, торцовый шаг: Делительный диаметр шестерни: колеса: Диаметр вершин зубьев шестерни: колеса: Диаметр впадин зубьев шестерни: колеса: Ширина венца шестерни: колеса: Толщина обода шестерни: так как вал-шестерня, колеса: Толщина диска шестерни: , так как вал-шестерня, колеса: так как выполняется в виде зубчатого венца, Диаметр отверстия шестерни: нет отверстия, колеса: нет отверстия.Определяем число ступеней вала. Принимаем: Так как вал имеет шпоночную канавку, то увеличиваем вал на 10 %: По ГОСТ 12080-66 принимаем: d1 = 50 мм. Так как вал имеет шпоночную канавку, то увеличиваем вал на 10 %: По ГОСТ 12080-66 принимаем: d3 = 60 мм. Принимаем: Так как вал имеет шпоночную канавку, то увеличиваем вал на 8 %: По ГОСТ 12080-66 принимаем: d1 = 75 мм. Так как вал имеет шпоночную канавку, то увеличиваем вал на 8 %: По ГОСТ 12080-66 принимаем: d3 = 85 мм.Определяем коэффициент запаса прочности. Условие прочности: где: , не более 5. где - коэффициенты запаса прочности по касательным и нормальным напряжениям. где - пределы выносливости материала при изгибе и кручении с симметричным циклом. эффективные коэффициенты концентрации напряжений. коэффициенты, учитывающие влияние среднего напряжения цикла на усталостную прочность. Высокое значение коэффициента запаса прочности объяснятся тем, что диаметр вала по конструктивным соображениям был значительно увеличен на 10% и округлен к ГОСТУ. Условие прочности: где: , не более 5. где - коэффициенты запаса прочности по касательным и нормальным напряжениям. где - пределы выносливости материала при изгибе и кручении с симметричным циклом. эффективные коэффициенты концентрации напряжений.Принимаем шариковые радиальные однорядные подшипники по ГОСТ8338-75: № 411, Cr = 78700 H, Cor = 63700 H, d = 55 мм, D = 140 мм, В = 33 мм. Условие: Принимаем: Так как Условие выполняется: Выбор и расчет подшипников тихоходного вала редуктора. Принимаем шариковые радиальные однорядные подшипники по ГОСТ 8338-75: № 116, Cr = 37400 H, Cor = 31900 H, d = 80 мм, D = 125 мм, В = 22 мм. Принимаем: Так как Условие выполняется: Выбор и расчет подшипников быстроходного вала открытой зубчатой передачи. Вал закрепляется в отдельных подшипниковых корпусах, которые закрепляются на раме привода, т.к. при монтаже корпусов может иметь место неточность у
План
Содержание
1. Задание на выполнение курсового проекта по механике
2. Введение
3. Оптимизация выбора привода
4. Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя
5. Расчет закрытой цилиндрической зубчатой передачи
6. Расчет открытой цилиндрической зубчатой передачи
7. Ориентировочный расчет валов привода
8. Уточненный расчет валов
9. Выбор подшипников и расчет их на долговечность
10. Выбор муфт
11. Выбор и проверка шпоночных соединений
12. Смазка редуктора и подшипников
13. Конструктивные элементы корпуса
14. Проектирование рамы конструкции
15. Литература
1. Задание на выполнение курсового проекта по механике привод электродвигатель подшипник редуктор
Введение
Приводы в химическом машиностроении многообразны по конструкции и различаются в зависимости от вида машины. Привод - устройство для приведения в действие машин от двигателя через передаточные механизмы. Соединение вала машины с валом электродвигателя возможно лишь в относительно редких случаях. Однако в химическом машиностроении это имеет место. В основном для привода машины необходима установка повышающей или понижающей передачи. Оптимальный тип передачи определяют с учетом ряда факторов: эксплуатационных условий, характера нагрузки, срока службы, техники безопасности, удобства расположения, обслуживания, стоимости привода.
Наиболее совершенным и прогрессивным является индивидуальный привод, т.к. он устраняет потери энергии в трансмиссиях, допускает наиболее рациональное размещение узлов, агрегатов машин, улучшает условия труда. Индивидуальный привод к рабочему валу машины осуществляется разными вариантами, в которые входят электродвигатель, открытые передачи, редуктор, муфты. Редуктор предназначен для уменьшения частоты вращения и увеличения вращающегося момента. В корпусе редуктора размещены зубчатые или червячные передачи, неподвижно закрепленные на валах. Обычно в червячной передаче ведущим является червяк. Валы опираются на установленные в корпус подшипники.
В машинах барабанного класса, в основном, вращение от электродвигателя передается к рабочему валу через редуктор и открытую передачу. Открытая передача может быть фрикционной, цепной или открытой зубчатой. При использовании открытой цилиндрической зубчатой передачи, ведомое зубчатое колесо является бандажным и закрепляется непосредственно на цилиндрической поверхности барабана. Аналогично, устанавливается на барабан, ведомый фрикционный полый цилиндр (обруч). Если применяется цепная передача, то ведомая звездочка устанавливается на рабочем валу за барабаном.