Расчёт цилиндрической передачи
Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 1 ПМЕХ. 6 Содержание ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ.. 3 1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.. 4 2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ПРИВОДА.. 6 2.1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ- 6 2.2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ- 7 3. РАСЧЁТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ.. 9 3.1. ВЫБОР МАТЕРИАЛА И ТЕРМООБРАБОТКИ-- 9 3.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ-- 9 3.2.1. ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ РАСЧЁТЕ НА УСТАЛОСТНУЮ КОНТАКТНУЮ ПРОЧНОСТЬ- 9 3.2.2. ДОПУСКАЕМЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ РАСЧЁТЕ НА ИЗГИБНУЮ УСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ- 10 3.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕДАЧИ-- 11 3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ В ЗАЦЕПЛЕНИИ-- 14 3.5. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ПЕРЕДАЧИ НА КОНТАКТНУЮ УСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ- 14 3.6. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЁТ ПЕРЕДАЧИ НА ИЗГИБНУЮ УСТАЛОСТНУЮ ПРОЧНОСТЬ.. 15 4. РАСЧЁТ КЛИНОРЕМЁННОЙ ПЕРЕДАЧИ.. 16 5. ВЫБОР МУФТЫ... 19 6. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ.. 20 6.1. ВЫБОР МАТЕРИАЛА И ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ-- 20 6.2. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ БЫСТРОХОДНОГО ВАЛА-- 20 6.3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ ТИХОХОДНОГО ВАЛА. 21 7. ВЫБОР ПОДШИПНИКОВ.. 23 7.1. ВЫБОР ТИПА И ТИПОРАЗМЕРА ПОДШИПНИКА-- 23 7.2. ВЫБОР СХЕМЫ УСТАНОВКИ ПОДШИПНИКОВ-- 23 7.3. ПРОВЕРКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ ТИХОХОДНОГО ВАЛА-- 23 7.3.1. СОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЁТНОЙ СХЕМЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ В ОПОРАХ-- 23 7.3.2. ПРОВЕРКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ-- 25 8. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ.. 26 9. РАСЧЁТ ШПОНОК.. 27 10. КОНСТРУИРОВАНИЕ ШКИВОВ.. 28 11. УТОЧНЁННЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ.. 29 11.1. ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮР ИЗГИБАЮЩИХ И КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ-- 29 11.2. ПРОВЕРКА СТАТИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ВАЛА-- 30 11.3. ПРОВЕРКА УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ ТИХОХОДНОГО ВАЛА-- 31 11.4. КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ВАЛОВ, ДОПУСКИ, ПОСАДКИ И ШЕРОХОВАТОСТИ-- 37 12. СМАЗКА РЕДУКТОРА.. 38 13. КОНСТРУИРОВАНИЕ КРЫШЕК ПОДШИПНИКОВ.. 40 13.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ КРЫШКИ БЫСТРОХОДНОГО ПОДШИПНИКА-- 40 13.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ КРЫШКИ ТИХОХОДНОГО ПОДШИПНИКА-- 41 14. КОНСТРУИРОВАНИЕ КОРПУСА РЕДУКТОРА.. 42 15. КОНСТРУИРОВАНИЕ РАМЫ... 44 16. СБОРКА РЕДУКТОРА И МОНТАЖ ПРИВОДА.. 45 16.1. СБОРКА РЕДУКТОРА-- 45 16.2. МОНТАЖ ПРИВОДА.. 45 ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 46 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 47 ПРИЛОЖЕНИЯ.. 48 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 2 ПМЕХ. 6 Введение В данном проекте разрабатывается привод ленточного транспортёра. Привод состоит из электродвигателя, открытой клиноремённой передачи цилиндрического одноступенчатого редуктора и соединительной муфты. Электродвигатель в приводе создаёт вращающий момент и приводит привод в движение. Ремённая передача расположена на первой ступени привода. Наличие этой передачи даёт компоновочные преимущества - можно расположить редуктор и двигатель в один ряд, что уменьшит габариты привода по ширине. Ремённая передача также способствует снижению шумности при работе привода и предохраняет двигатель от перегрузок за счёт проскальзывания ремней при перегрузках. Редуктор представляет собой закрытую цилиндрическую передачу. В редукторе использованы косозубые колёса, что снижает шумность передачи и повышает её нагрузочную способность. Редуктор и открытая клиноремённая передача служат для уменьшения числа оборотов и увеличения вращающих моментов. Для соединения выходных концов вала редуктора и барабана используется муфта. Отметим, что при работе привода возможны сильные рывки.
|
|
|
|
|
|
Основные данные
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 3 |
| ПМЕХ. 6 |
Приняты следующие обозначения:
1 – электродвигатель;
2 – упругая муфта;
3 – редуктор зубчатый цилиндрический;
5 – ременная передача.
Тяговое усилие ленты F=10000 Н, скорость ленты V=0.6 м/сек, диаметр барабана D=200 мм.
Предполагаются следующие условия работы:
срок службы привода 10 лет, работа в две смены, коэффициент загрузки за смену 0.7, коэффициент загрузки за год 0.55. С учётом того, что в году 365 дней, а в одной рабочей смене 8 часов получим ресурс привода в часах:
|
|
|
Lh = 10 · 365 · 0.55 · 2 · 8 · 0.7 = 22484 часа.
Выбор электродвигателя
Электродвигатель выбирается по требуемой мощности и частоте вращения. Мощность двигателя зависит от требуемой мощности рабочей машины, а его частота вращения от частоты вращения приводного вала рабочей машины.
Определим требуемую мощность транспортёра:
Рвых = F · v = 10 · 103 · 0.6 = 6000 Вт = 6 кВт
Для определения требуемой мощности привода определим КПД привода. Для этого задаёмся, в соответствии с таблицей 1.1 [3], КПД отдельных элементов привода:
КПД клиноремённой передачиηpn = 0.95
КПД подшипникового узлаηnn =0.99
КПД цилиндрической передачиηц = 0.97
КПД муфты Общий КПДηм = 0.98
Общий КПД привода:
ηnр = ηрn· ηц· ηм· ηп3 = 0.95·0.97·0.98·0.993 = 0.88
Требуемая мощность двигателя:
= 6,82 кВт
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 4 |
| ПМЕХ. 6 |
|
|
|
Таблица 1.
| Вариант
| Тип двигателя
| Номинальная мощность, кВт
| Частота вращения, об/мин |
| асинхронная | |||
| 1 | АИР 113М2 | 7,5 | 3000 |
| 2 | АИР 132S4 | 7,5 | 1500 |
| 3 | АИР 132М6 | 7,5 | 1000 |
| 4 | АИР 160S8 | 7,5 | 750 |
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 5 |
| ПМЕХ. 6 |
По таблице 1.2 [3] принимаем передаточные числа передач:
Передаточное число цилиндрической передачи: иц =2 ÷6,3
Передаточное число ремённой передачи: ирп = 2 ÷ 4
Минимальное передаточное число привода: ипртiп = ирптin · ицmin =2·2 = 4
Максимальное передаточное число привода: ипрmax= ипрmax ·ицmax = 4·6,3 = 25,2 Минимально-допустимая частота вращения вала электродвигателя:
nдвmin=nвых·uпрmin=35.8·4=143.2 об/мин
Максимально допустимая частота вращения вала электродвигателя:
nдвmax=nвых·uпрmax=35.8·25.2=902.2 об/мин
Проанализировав результаты вычислений и данные таблицы 1.1 выбираем окончательный вариант электродвигателя.
Электродвигатель с асинхронной частотой вращения 3000 об/мин не подходит по результатам расчёта.
Электродвигатель с асинхронной частотой вращения 1500 об/мин не подходит по результатам расчёта.
Электродвигатель с асинхронной частотой вращения 1000 об/мин не подходит по результатам расчёта.
Электродвигатель с асинхронной частотой вращения 750 об/мин подходит по результатам расчёта.
Принимаем двигатель АИР 160S8 с асинхронной частотой вращения 750 об/мин.
Основные габаритные размеры двигателя АИР 160S8 представлен в приложении 1.
2.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
Кинематический и энергетический расчёт привода ПМЕХ. 6
Кинематический расчёт
Требуемое передаточное число привода при принятом электродвигателе:
Разобьём передаточное число привода между редуктором и ремённой передачей. Примем: передаточное число ремённой передачи ирп = 3,55, тогда передаточное число редуктора:
Частота вращения быстроходного вала редуктора:
Частота вращения тихоходного вала редуктора:
Частота вращения вала барабана:
Угловая скорость вала электродвигателя:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 7 |
| ПМЕХ. 6 |
Угловая скорость тихоходного вала редуктора:
Угловая скорость вала барабана:
Энергетический расчёт
Мощность на валу электродвигателя:
Pдв= 6,82 кВт
Мощность на быстроходном валу редуктора:
Pб=Рдв·ηрп·ηп = 6,82·0,95·0,99 =6,41кВт
Мощность на тихоходном валу редуктора:
Рm=Pб ·ηц ·ηп= 6,41·0,97·0,99=6,16кВт
Вращающий момент на валу электродвигателя:
Вращающий момент на быстроходном валу редуктора:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 8 |
| ПМЕХ. 6 |
Вращающий момент на валу барабана:
Результаты кинематического и энергетического расчёта представлены в таблице 2.
Таблица 2.
| Вал | Частота вращения, об/мин | Угловая скорость, с-1 | Мощность, кВт | Вращающий момент, Нм |
| Вал двигателя | 731 | 76.4 | 6.82 | 89.2 |
| Быстроходный вал редуктора | 205.9 | 21.55 | 6.41 | 297.4 |
| Тихоходный вал редуктора | 35.8 | 3.74 | 6.16 | 1647 |
| Вал рабочего органа машины | 35.8 | 3.74 | 6 | 1604 |
Расчёт цилиндрической передачи
3.1.
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| 9 |
| ПМЕХ. 6 |
Материал для зубчатых колёс подбираем по таблице 2.1 [3]. Для шестерни принимаем сталь 40Х с термообработкой улучшение, твёрдость сердцевины и поверхности 269...302 НВ.
Для шестерни принимаем сталь 40Х с термообработкой улучшение, твёрдость сердцевины и поверхности 235...262 НВ.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 977; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!