Назначение узлов и проектируемого привода в целом. Выбор материалов для изготовления червячной передачи. Определение диаметров валов и предварительный выбор подшипников. Выбор способов и расчет соединений валов с установленными на них деталями.
Аннотация к работе
Высокопроизводительная работа современного предприятия невозможна без правильно организованных и надежно работающих средств промышленного транспорта. Уровень его развития в большей степени определяется уровнем машиностроения. Без машин невозможно было бы современное развитие наук, медицины, искусства, требующих совершенных инструментов и материалов, не могли бы удовлетворяться потребности населения в предметах широкого потребления.Необходимо сконструировать привод скребкового транспортера, имеющий минимальную длину и состоящий из: электродвигателя, фрикционной муфты, редуктора, втулочно-пальцевой муфты, звездочки.Муфта упругая служит для соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора, также для снижения динамической (ударной) нагрузки и предотвращения опасных колебаний. Редуктор предназначается для понижения угловой скорости и увеличения крутящего момента. Муфта фрикционная дисковая служит для соединения тихоходного вала редуктора со звездочкой, ограничивает передаваемый момент и предохраняет части машин от поломок при перегрузках, превышающих расчетные. Транспортер скребковый представляет собой машину, в которой груз при помощи движущихся скребков перемещается волочением по желобу или трубе прямоугольного или круглого сечения.Зная параметры выходного звена привода, и учитывая требования, предъявляемые к нему, рассчитаем предварительные размеры возможных компоновок привода при помощи ЭВМ. Для составления компоновок использовали: червячный горизонтальный редуктор; червячный горизонтальный с клиноременной передачей; цилиндрический соосный горизонтальный однопоточный (2-х ст.) редуктор; планетарный редуктор.(1) где Рв - мощность на выходе (потребляемая) Найдем общий КПД для привода транспортера:-КПД червячной передачи; Подставим известные КПД в формулу (2), найдем общий КПД: По формуле (1) определяем: Определяем частоту вращения приводного вала По формуле (4) находим: Требуемую частоту вращения вала электродвигателя вычислим, подставляя в формулу (6) среднее значение передаточных чисел из рекомендуемого диапазона.Частота вращения вала червячного колеса. Так как в схеме отсутствует ременная или цепная передача, то Частота вращения быстроходного вала (червяка)Оцениваем скорость скольжения по приближенной зависимости Материал червяка - 20Х, закалка до 63HRC; витки шлифовать и полировать. При этом следует применить следующую обработку витков червяка: после закалки червяк шлифовать и полировать.По рекомендациям [2] исходя из того, что передаточное число равно 43 принимаем червяк с числом заходов (z1) равном 1. По рекомендациям [2] назначаем коэффициент диаметра червяка (q1) равным 10, при этом для силовых передач , По формуле (14) определяем: Округляем по ряду Ra40 и принимаем aw=130мм. Определяем делительные диаметры червяка и колеса: (19) Основные размеры: - для червяка: z1=1, m=5мм, q=10, d1=50мм, (24) где da1 - диаметр окружности вершин червяка, Принимаем da1=60мм, (25) где df1 - диаметр окружности впадин червяка, (26)1.Проверяем прочность по контактным напряжениям. (33) v2-окружная скорость на колесе ??0,75 - коэффициент, учитывающий уменьшение длины контактной линии, К? =1,05 - коэффициент концентрации нагрузки, КН=1,05 - коэффициент расчетной нагрузки ? =20 - профильный угол Условие прочности соблюдается с недогрузкой 5,25%. Проверяем прочность на изгиб.Рисунок 3 Силы в зацепленииМеханическая энергия, потерянная в передаче, превращается в тепловую и нагревает передачу. Если отвод теплоты недостаточный, передача перегревается и выходит из строя. Количество теплоты, выделяющейся в передаче в секунду, или тепловая мощность: (47) Через стенки корпуса редуктора теплота отдается окружающему воздуху, происходит естественное охлаждение.Вал червяка: (51) так как диаметр вала электродвигателя равен 25мм, то принимаем d=25мм (52) dп - диаметр вала под подшипник t - высота буртика принимаем dп=35мм (53) dбп - диаметр вала под червяк r - координата фаски подшипника принимаем dбп=45ммРассчитываем длины шпонок для соединения валов с муфтами и колеса с тихоходным валом. Из условия: (57) отсюда находим: (58) ?см - напряжения смятия; Аналогично рассчитываются: - шпонка для соединения колеса с тихоходным валом: l=47мм, h=9мм, b=14ммЧтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор а.1.Определяем допускаемую радиальную нагрузку на выходном конце: (62) Определяем реакции в опорах и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов. Рассмотрим реакции от сил Fr и Fa, действующих в вертикальной плоскости. KF=1 - фактор шероховатости ??=0,05, ??=0,1-коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталости. Изгибающий момент: Напряжения изгиба: Напряжения кручения: Определяем пределы выносливости: Kd=0,7 - масштабный фактор ??=0,05, ??=0,1-коэффициенты, корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжений на сопротивление усталостиБыстроходный вал: Расчет подшипников на заданный ресурс.
План
Содержание
Введение
1. Техническое задание
2. Техническое предложение
2.1 Назначение узлов и проектируемого привода в целом
2.2 Выбор компоновки привода
2.3 Выбор электродвигателя
2.4 Кинематический расчет
2.5 Выбор материалов для изготовления червячной передачи
2.6 Расчет червячной передачи
2.7 Расчет на прочность
2.8 Определение сил, действующих при работе передачи
2.9 Тепловой расчет
3. Эскизный проект
3.1 Определение диаметров валов и предварительный выбор подшипников
3.2 Выбор способов соединений валов с установленными на них деталями и расчет этих соединений
3.3 Эскизная компоновка редуктора
3.4 Расчет валов привода на прочность
3.5 Расчет подшипников для валов привода
3.6 Расчет предохранительной муфты
3.7 Определение размеров элементов корпуса, крышек и др. деталей