Расчет и проектирование зубчатых и червячных передач
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Содержание
привод электродвигатель зубчатая передача редуктор
Введение
Задание и исходные данные на курсовой проект
Выбор электродвигателя
Силовой расчет привода
Расчет зубчатых передач
Проверочный расчет
Компоновка цилиндрической зубчатой передачи
Расчет валов
Расчет подшипников качения
Расчет штифтового предохранительного устройства комбинированной муфты
Литература
Введение
Привод - устройство приводящие в движение машину или механизм с преобразованием подводной энергии.
Приводы бывают механические, электрические, комбинированные, кинематические.
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи.
Назначение редуктора - понижение угловой скорости и соответственно повышение вращательного момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные, шевронные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т. д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т. д.) относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, и т. д.)
Проектирование - это разработка общей конструкции изделья.
Конструирование - это дальнейшая детальная разработка всех вопросов, связанных с воплощением принципиальной схемы в реальную конструкцию.
Проект - это техническая документация, полученная в результате проектирования и конструирования.
Задание и исходные данные на курсовой проект
Схема привода
. Электродвигатель
. Передача клиноремённая
. Редуктор горизонтальный шевронный
. Муфта комбинированная
. Барабан приводной с опорами
Исходные данные
Ft = 1650 H
V = 2,05 м/c
Dбар = 0,275 м
t = 6,5 час
T/T = 0,60
Суточный график нагрузки
Срок работы 5 лет
Выбор электродвигателя
Определение частоты вращения барабана конвейер nб:
nб = 60V/?Dб = 60 2,05/3,14 0,275 = 142,4 об/мин.
Определение мощности на барабане конвейера Nб:
Nб = Fe V/ 1000 = 1,65 103 2,05 / 1000 = 3,4 кВт.
Определение мощности на валу электродвигателя N1:
N1 = Nб /?общ,
где: ?общ - общий КПД привода от барабана конвейера до электродвигателя.
?общ = ?рп тАв ?ш тАв ?м тАв ?п тАв ?п3 = 0,95 тАв 0,98 тАв 0,99 тАв 0,993 = 0,89
где : ?рп - КПД ремённой передачи;
?ш - КПД шевронной передачи;
?м - КПД муфты;
?п - КПД пары подшипников качения.
N1 = N1 = Nб /?общ = 3,4/0,89 = 3,82 кВт.
Выбираем электродвигатель N = 4 кВт >3,82 кВт.
S2: Nдв1 = 4 кВт, nдв = 2880 об/мин;
L4: Nдв2 =4 кВт, nдв = 1430 об/мин;
MB6: Nдв3 =4 кВт, nдв = 950 об/мин;
S8: Nдв4 =4 кВт, nдв = 720 об/мин;
Подбираем передаточные числа:
Uпр = nдв /nб = 2880/142,4 = 20,2
Uпр = Uрем тАв Uред
Uрем = Uпр / Uред = 20,2/5 = 4,04
Uпр - передаточное число привода конвейера;
Uрем - передаточное число клиноременной передачи;
Uред - передаточное число шевронного редуктора.
Силовой расчёт привода
Определение частоты вращения валов:
n1 = 2880 об/мин;
n2 = n1/Uрем = 2880/4,04 = 713 об/мин;
n3 = n2/Uред = 713/5 = 142,6 об/мин;
n4 = n3 = 142,6 об/мин.
Определение мощности на валах:
N1 = 3,82 кВт ;
N2 = N1 тАв ?рп = 3,82 тАв 0,95 = 3,63 кВт;
N3 = N2 тАв ?ш тАв ?п2 = 3,63 тАв 0,98 тАв 0,992 = 3,49 кВт;
N4 = N3 тАв ?м тАв ?п = 3,49 тАв 0,99 тАв 0,99 = 3,42 кВт.
Определение крутящих моментов на валах:
М1 = 9550 N1/n1 = 9550 3,82/2880 = 12,7 НтАвм;
М2 = 9550 N2/n2 = 9550 3,63/713 = 48,6 НтАвм;
М3 = 9550 N3/n3 = 9550 3,49/142,6 = 233,7 НтАвм;
М4 = 9550 N4/n4 = 9550 3,42/142,6 = 229 НтАвм.
Таблица 1.1
Номера валовЧастота вращения , n об/минМощность , N кВтКрутящий момент , М НтАвмI28803,8212,7II7133,6348,6III142,63,49233,7IV142,63,42229Расчёт зубчатых передач
Выбор материала зубчатой передачи
В качестве материала для колеса используем сталь марки 50 (НВmin - HBmax= 179 - 228, ?в= 640 МПа, ?т= 350МПа)
В качестве материала для шестерни используем сталь марки 40х (НВmin - HBmax = 200 - 230, ?в= 700 МПа, ?т= 400МПа)
Определяем допускаемые контактные напряжения
- эквивалентное время работы привода в сутки
t = 6,5 час
t = 12-6,5= 5,5 час
m = 6
- эквивалентное время работы привода в течение всего срока службы
Te = tэкв.*g*L= 7.9*260*5= 10270 час
g = 260 число машиносмен в году
L = 5 лет - срок службы
Определение эквивалентного числа циклов
у шестерни:
у колеса:
OH- базовое число циклов нагружения : NOH = 107
Так как NE1 = 44*107>107 и NE2 = 8,8*107 > 107, то, следовательно, у шестерни и колеса режим нагружения постоянный, работа длительная.
Соответствующее постоянному режиму допускаемое контактное напряжение равно:
где: предел контактной выносливости
?он = 2НВср+70
?он1 = 2*215+70 = 500 МПа
?он 2= 2*203,5+70 = 477 МПа
где: средняя твёрдость шестерни из Ст40Х
равна:
средняя твёрдость колеса из Ст50
равна:
Zr = 1
nбез = 1,2
Расчет допускаемого контактного напряжения
Определение допускаемых напряжений изгиба зубчатых передач