Технический проект привода конвейера

Дипломная работа - Разное

Другие дипломы по предмету Разное

-3 P23 = P1*?12 кВт, (11)

на выходном валу 4 P4 = P23* ?12* ?23 кВт, (12)

P1 = 1.5 кВт,

P23 = 4*0.95=3.8 кВт,

P4 = 4*0.95*0.96=3.65 кВт.

Частота вращения валов:

 

об/мин, (13)

об/мин, (14)

об/мин, (15)

об/мин,

об/мин,

об/мин.

 

Угловые скорости:

 

с-1 (16)

с-1 (17)

с-1 (16)

с-1

с-1

с-1

 

Вращающие моменты на валах:

 

Нм (19)

Нм (20)

Нм (21)

Нм

Нм

Нм

 

Итоговая таблица результатов

Таблица 1.2 - Мощности, частоты вращений и крутящие моменты на валах.

ВалМощность (кВт)Частоты вращения (об/мин)Крутящий момент (Нм)Передаточное число1495040.23u12 = 1.6233.8593.7561.13u34 =7.143.6583.63417.14привод электродвигатель редуктор

 

3. Расчет зубчатой передачи (передача 3-4)

 

Цель расчета:

  • Выбор материала зубчатых колес
  • Подбор основных параметров и расчет размеров зубчатых венцов
  • Назначение степени точности зубчатых колес

 

3.1 Схема передачи

 

Рисунок 3.2 - схема зубчатой передачи

 

Критерии работоспособности и расчета передачи

Зубчатые передачи выходят из строя в основном по двум причинам: усталостное выкрашивание рабочих поверхностей и усталостная поломка зубьев. Если передача закрытая (работает в герметичном корпусе с хорошей смазкой), с невысокой () твердостью боковых поверхностей зубьев, то наиболее вероятной причиной выхода из строя следует считать усталостное выкрашивание рабочих органов поверхностей зубьев и основной (проектный) расчет необходимо вести из условия ограничения контактных напряжений.

 

?H ? [?H] (22)

 

Если передача открытая, или закрытая, но с высокой () твердостью рабочих поверхностей зубьев, то наиболее вероятной причиной выхода из строя принято считать усталостную поломку зубьев и основной (проектный) расчет следует вести из условия ограничения напряжений у ножки зуба.

 

?F ? [?F] (23)

 

3.2 Материалы зубчатых колес

 

Так как не предъявляется особых требований по массе и габаритам, применяем материалы со средними механическими характеристиками.

Для обеспечения большей равнопрочности шестерни и колеса и меньшей вероятности задира подбираем материалы пары колес таким образом, чтобы твердость рабочих поверхностей зубьев шестерни была на (8-10%) выше твердости зубьев колеса.

 

Таблица 3.3 - Материалы [1. табл. 2.1]

ЗвеноМарка сталиТермообработкаТвердость, HBПредел прочности ?в, МПаПредел текучести ?в, МПасердцевинаПоверхности3 шест.Сталь 40ХУлучшение269-302 HB269-30 HB9507504 колесоСталь 45Улучшение325-262 HB235-262 HB750450

3.3 Допускаемые напряжения

 

В соответствии с принятыми критериями работоспособности зубчатых передач следует определять допускаемые контактные напряжения [?H]34 для передачи и допускаемые изгибные напряжения [?F] для шестерни и колеса.

Допускаемые контактные напряжения

Допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса можно определять по общей зависимости:

 

МПа (24)

 

где ?Hlim - придел контактной выносливости, определяется из формулы:

 

МПа (24)

 

где HBcp - средняя твердость зубьев на поверхности.

ZR - коэффициент учитывающий влияние шероховатости, (коэффициент измеряется в диапазоне от 1 до 0.9, среднее значение 0.95)

ZV - коэффициент учитывающий влияние окружной скорости, (коэффициент измеряется в диапазоне от 1 до 1.15, среднее значение 1.075)

SH - коэффициент безопасности, т.к. зубчатые колеса с однородной структурой материала (термообработка - улучшение) принимаем SH = 1.1

Zn - коэффициент долговечности, определяется по формуле:

 

(25)

 

при условии: 1?Zn?Znmax, принимаем Zn=1 [1, стр 13)

где NHlim - число циклов, соответствующее перелому кривой усталости, определяют по средней твердости поверхностей зубьев:

 

(26)

 

Nk - ресурс передачи в числах циклов перемены напряжений при частоте вращения n, мин-1, и времени работы Lh, час:

 

(27)

 

где n3 - число вхождений в зацепление рассчитываемого колеса за один его оборот;

Lh - суммарное время работы передачи; вычисляют по формуле:

 

(28)

 

где L - число лет работы;

Кгод - коэффициент годового использования передачи;

Ксут - коэффициент суточного использования передачи;

Допускаемые изгибные напряжения

Допускаемые изгибные напряжения для шестерни и колеса можно определить общей зависимости:

 

Мпа (29)

где ?Flim - предел выносливости при отнулевом цикле напряжений; вычисляем по формуле:

Для колеса:

 

МПа (30)

 

Для шестерни:

 

МПа

 

где HBcp - средняя твердость зубьев на поверхности.

YR - коэффициент учитывающий влияние шероховатости, (коэффициент измеряется в диапазоне от 1.05 до 1.2, среднее значение 1.125)

Ya - коэффициент учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки, (для нормальных и улучшенных сталей коэффициент равен 1)

SH - коэффициент запаса прочности; (для остальных принимаем SH = 1.7)

Yn - коэффициент долговечности, определяется по формуле:

Для колеса:

 

(31)

 

где NFG - число циклов, соответствующее перелому кривой усталости, и равная 4*106;

Nk - ресурс передачи в числах циклов перемены напряжений при частоте вращения n, мин-1, и времени работы Lh, час:

 

 

Для шестерни:

 

(31)

 

где NFlim - число циклов, соответствующее перелому кривой усталости, и равная 4*106;

Nk - ресурс передачи в числах циклов перемен