Расчет конической прямозубой передачи

Стр 1 из 2Следующая ⇒

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: Детали машин и основы конструирования

На тему: Расчет привода ленточного конвейера

Пояснительная записка

2006г.

СОДЕРЖАНИЕ

Реферат

1. Подбор электродвигателя

2. Расчет ременной передачи

3. Расчет закрытой конической прямозубой передачи

4. Расчет валов

5. Подбор муфт

6. Расчет шпонок

7. Подбор подшипников

8. Подбор редуктора

Список литературы

РЕФЕРАТ

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части. Графическая часть включает в себя сборочный чертеж привода на формате A1, спецификацию к этому чертежу и рабочие чертежи деталей на формате A3 в количестве двух штук. Расчетно-пояснительная записка изложена на 26 страницах печатного текста, включает одну таблицу, 13 рисунков и перечень литературы из пяти источников.

В записке приведены следующие расчеты:

1. Кинематический расчет.

Выбрали асинхронный электродвигатель серии 4A100L4. Определили параметры на валах привода: угловые скорости, расчетные мощности, вращающие моменты.

2. Расчет и конструирование клиноременной передачи. Определили основные параметры шкива.

3. Расчет закрытой конической прямозубой передачи. Выбрали материал шестерни и колеса: марка стали 45. Определили допускаемые и контактные напряжения шестерни и колеса, и по исходным данным:

рассчитали основные параметры коническое передачи.

4. Расчет валов. Выполнили расчет вала одноступенчатого редуктора. Определили диаметры валов в сечениях.

5. Подбор подшипников.

Выбрали радиально шариковый подшипник 306.

6. Расчет шпонок.

Подобрали и проверили призматическую шпонку с двумя скругленными торцами на прочность.

7. Подбор муфт.

Выбрали муфту, компенсирующую кулачково-дисковую 400-28-3 УЗ ГОСТ 20720-93

8. Подбор редуктора.

Выбрали редуктор конический одноступенчатый К-200

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТЫ ПРИВОДА

1.1. Подбор электродвигателя привода

1.1.1. Потребляемая мощность на рабочем валу

1.1.2 Определяем КПД привода

1.1.3 Потребляемая мощность привода

Принимаем кВт

1.2 Рациональная разбивка передаточных чисел

1.2.1 Частота вращения рабочего вала

-конвейера

1.2.2 Определяем передаточное число привода

Электродвигатель серии 4A100L4 n=1430 мин^-1

1.2.3 Уточнение передаточного числа

Рисунок 1 Эскиз асинхронного электродвигателя серии 4A100L4

1.3 Определение частот вращения и угловых скоростей на валах привода

1.4 Мощности на валах

1.5 Вращающий момент

Таблица 1


1430 433,3 109,3 109,3	149,7 45,4 11,4 11,4	4,00 3,88 3,76 3,65	26,7 85,5 329,8 320,2

КЛИНОРЕМЕННАЯ ПЕРЕДАЧА

Ременные передачи осуществляют передачу вращающего момента непосредственно от вала двигателя трением и используется на быстроходных ступенях приводов.

Рисунок 2. Кинематическая схема клиноременной передачи.

Расчет клиноременной передачи.

y=4,2; b=17; δ=11;b_p=14

Определяемый параметр	Размерность	Расчет
Коэффициент динамичности С_р, учитывающий характер нагрузки и режим работы	-	С_р=1
Расчетная передаваемая мощность N	кВт	N=N₁∙ С_р N=4∙1=4
Сечение ремня	-	В
Диаметр ведущего шкива d_p1	мм	d_р1=140
Диаметр ведомого шкива d_p2	мм	d_p2=140∙3,3∙0,99=457,4
Фактическое передаточное число u_ф	-	u_ф=450/(140∙(1-0,01))=3,25
Разность фактического и заданного передаточных чисел ∆u	%	∆u=((u-u_ф)/u)∙100%
Предельные значения межосевого расстояния а_min и a_max	мм	а_min=0,7(d_p₁+d_p₂) а_max=2(d_p₁+d_p₂) а_min=0,7(140+450)=413 а_max=2(140+450)=1180
Предварительное межосевое расстояние а’	мм	а’=500
Длина ремня L	мм	L=2a’+0,5π(d_p₁+d_p₂)+((d_p₂-d_p₁)²/(4a’)) L=2∙500+0,5π(140+450)+((450- -150)²/(4∙500))=2000
Уточненное межосевое расстояние а	мм
Угол обхвата ведущего шкива ремнем α₁	град	α₁=180⁰-57,3⁰((d_p1-d_p2)/a) α₁=145,4⁰
Скорость ремня V	м/с	V=(π∙d_p₁∙n₁)/(60∙10³) V=(π∙140∙1430)/(60∙10³)=10,5
Номинальная мощность N₀, передаваемая одним ремнем	кВт	N₀=2,7
Коэффициент С_u, учитывающий влияние передаточного числа	-	С_u=1+0,02∙u_ф=1,065
Коэффициент С_α, учитывающий угол обхвата шкива	-	С_α=1-0,0025∙(180⁰-α₁)=0,9135
Коэффициент С_L, учитывающий влияния длины ремня	-	С_L=0,97
Предварительное число ремней Z’	шт.
Коэффициент С_z, учитывающий число ремней	-	С_z=0,80
Уточненное число ремней z	шт.	Z=Z’/C_z=1,57/0,80=2
Предварительное натяжение ремня F₀	Н
Нагрузка на валы F_в	Н	F_в=2F₀sin(α₁/2)z F_в=2∙176,2sin(145,4/2)2=672,9
Окружная сила F_t	Н	F_t=N₁/(V∙z) F_t=4∙10³/(10,5∙2)=190,5
Натяжение ведущей ветви F₁	Н	F₁=F₀+F_t/2 F₁=672,9+190,5/2=271,5
Натяжение ведомой ветви F₂	Н	F₂=F₀-F_t/2 F₂=672,9+190,5/2=81,2
Напряжение в ведущей ветви σ₁	Н	σ₁=F₁/S σ₁=271,5/138=1,97
Напряжение от изгиба на ведущем шкиве σ_u	МПа	σ_u=2Ey/d_p1 σ_u=2∙90∙4,2/140=5,4
Напряжение от центробежной силы σ_v	МПа	σ_v=MV²/S σ_v=0,18∙10,5²/138=0,14
Максимальное напряжение в ремне σ_max	МПа	σ_max=σ_v+σ_u+σ₁ σ_max=1,97+5,4+0,14=7,51
Число пробегов ремня i	с^-1	i=V∙10³/L i=10,5∙10³/2000=5,25
Коэффициент С_D, учитывающий снижение изгибных напряжений на ведомом шкиве	-
Предел выносливости материала ремня σ_-1	МПа	σ_-1≈9
Долговечность ремня Т	ч

Рисунок 3. Эскиз шкива для клиноременной передачи

ЗУБЧАТЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Виды разрушения зубьев.

Решающее значение на работоспособность зубьев оказывают 2 вида напряжений, контактные и изгибные напряжения.

Поломка звеньев. Чаще носит усталостный характер и возникает под действием подменных изгибных напряжений. Она является особо опасным видом напряжений. Напряжения при изгибе превысившие предел выносливости вызывают микротрещины, которые возникают в зоне максимальной концентрации напряжений.

Выкрашивание. Возникает под действием переменных контактных напряжений. Большое значение имеет смазка.

Амброзивный износ зубьев. Происходит в передачах недостаточно защищенных от загрязнения амброзивными веществами.

Отслаивание поверхностных слоев наблюдается в тех случаях, когда под упрочненным поверхностным слоем контактные напряжения максимально велики.

Заедания зубьев высокоскоростных передач.

Расчет конической прямозубой передачи

3.1 Выбор материала

Шестерня Сталь 45 У