Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Проектный расчет зубчатой передачи на изгибную и контактную прочность. Проектирование валов и опор на подшипниках качения. Выбор подшипников редуктора и их проверочные измерения на расчётном валу.
Аннотация к работе
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ Донецкий национальный технический университет механический факультет КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине "Детали машин" на тему: "Расчет редуктора привода ленточного конейера"Редуктор в современном мире техники выигрывает значительную роль. Без редуктора не обходится ни одна машина. Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых или червенных передач, выполненных в виде отдельного агрегата и предназначена для передачи мощности от двигателя к рабочей машине.V - скорость ленты, м/с. где hpem - КПД ременной передачи, hзуб.цил - КПД зубчатой цилиндрической закрытой передачи, hмуфты - КПД муфты, hподш - КПД подшипника, hупл - КПД уплотнения. где nдв.тр - требуемая частота вращения двигателя, об/мин nбар - частота вращения барабана, об/мин где Рдв.ск - среднеквадратичная мощность двигателя, Кп - коэффициент приведения эксплуатационного нагружения к эквивалентной тепловой мощности двигателя. По частоте вращения и мощности выбираю электродвигатель с мощностью 11 КВТ и частотой вращения 2900 об/мин [1, стр.где u1 - передаточное число первой зубчатой пары, u2 - передаточное число второй зубчатой пары.Режим работы привода принимается как нереверсивный, а время эксплуатации Lн находится по формуле: где Т=41 - средняя продолжительность рабочей недели (часы), Z - количество смен в сутки, Kt=50 - среднее количество недель в году, Kz - коэффициент использования привода в течение смены, L - продолжительность эксплуатации (лет), Быстроходный вал редуктора (вал 1) Так как N1l > 50000, Тном1 = Т1 = 216 Нм и расчеты на кратковременные перегрузки выполнять не надо. Так как N2l > 50000, Тном2 = Т2 = 828 Нм и расчеты на кратковременные перегрузки выполнять не надо. При жестких требованиях к габаритам передачи принимаем для шестерни и колеса термическая обработка улучшение: твердость поверхности зуба НВ 200-300. Определяю напряжение , которые допускаются при расчете на изгибную прочность для шестерни, потому что при одинаковых материалах для шестерни и колеса расчет на изгибную прочность проводится по шестерни. где KFC = 1 для нереверсивных передач, [S]F = 1.7 - допустимый коэффициент запаса прочности по изгибным напряжениям для данного вида ТО (ТВЧ), - коэффициент долговечности, q = 9 для зубчатых колес с однородной структурой материала, NFLIM = 25?106 - базовое число циклов, NFE - эквивалентное число циклов нагружения.При одинаковых напряжениях, которые допускаются, расчет на изгиб ведем по шестерни. , По числу зубьев шестерни принимаем =4,12 [2, с. Тогда получим: Зубчатая передача не прошла проверочный расчет, поэтому принимаю число зубьев тихоходной шестерни равной z3=30,(z4=30•2,5=75). Диаметр окружности зубчатого колеса: делительной , впадин , выступов , 2.4 Основные размеры колес передач, что изготавливаются без смещения выходного контура Ка - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями.Для выходного вала проводится полный проектный и проверочный расчет валов.Для определения изгибающего момента и реакций опор нахожу тангенциальные и радиальные силы, действующие на вал. Из него получаю следующее уравнение: Нахожу изгибающий момент, действующий на вал в вертикальной плоскости: Для определения реакций в опорах в горизонтальном направлении составляю уравнение равновесия.Входной вал редуктора был рассчитан на ЭВМ в системе автоматизированного проектирования среднего класса APM Win Machine с подключением модуля Trans.Определим коэффициенты запаса прочности для предположительно опасных сечений вала, принимая, что нормальные напряжения изменяются по симметричному циклу ,а касательные-по пульсирующему Опасным сечением для вала является сечение 1-1, которое проходит через шпоночный паз. Вал работает на деформации изгиба и кручения. ?? - масштабный коэффициент, учитывающий влияние абсолютных размеров вала, ?? = 0.73 [3, стр. ?? - масштабный коэффициент, учитывающий влияние абсолютных размеров вала, ?? = 0.73 [3, стр.В большинстве случаев в двухступенчатых горизонтальных редукторах привода ленточного конвейера для крепления колес и муфт на валах применяют не спаренные призматические шпонки (рис. Шпонка для муфты имеет размеры: b = 22 мм, h = 14 мм, t1 = 9 мм, l = 130 мм (длина шпонки). Проедем проверочный расчет на прочность: , где: ?см - напряжение смятения, МПА; l - расчетная длина шпонки, мм, [?]см - допускаемое напряжение смятения (для шпонок из стали Ст45 принимаем при непрерывном использовании редуктора с полной нагрузкой [?]см = 50…150 МПА, Условие соблюдено. Для насадки зубчатого колеса на вал применяем шпонку В?22?14?100(по ГОСТУ 23360-78) [7, стр.Для выходного вала выбираем подшипники шариковые радиальные, так как отсутствует осевая нагрузка (рис. Так, выбираем подшипники средней серии диаметров 315, которые имеют параметры: d = 75 мм - внутренний диаметр; D = 150 мм - наружный диаметр; В = 37мм - ширина подшипника; С = 89 КН - динамическая грузоподъемность [7, стр.
План
Содержание
Введение
1. Кинематический расчет привода выбор электродвигателя
1.1 Выбор электродвигателя
1.2 Определение общего передаточного числа и распределение его по ступеням
1.3 Определение на каждом валу привода мощности, угловой скорости и вращающего момента
2. Расчет и конструирование зубчатой передачи (тихоходная ступень редуктора)
2.1 Выбор материала и определение допускаемых напряжений
2.2 Проектный расчет передачи на изгибную прочность
2.3 Проверочный расчет передачи на контактную прочность
2.4 Уточнение коэффициента нагрузки
2.5 Конструирование шестерни и колеса
3. Расчет и конструирование зубчатой передачи (быстроходная ступень)
4. Проектирование валов и их опор на подшипниках качения
4.1 Проектный расчет выходного вала
4.2 Результаты расчета входного вала на ЭВМ
4.3 Уточненный расчет выходного вала редуктора
4.4 Расчет шпоночных соединений
5. Выбор подшипников редуктора и проверочный расчет подшипников на расчетном валу