1194

Привод подвесного конвейера

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Определение расчетной мощности электродвигателя. Выбор двигателя по каталогу. Определение передаточных чисел мощностей, частот вращения и крутящих моментов на валах привода. Расчет открытой прямозубой цилиндрической зубчатой передачи. Определение допускаемых напряжений для шестерни и колеса, при расчете на выносливость при изгибе.

Русский

2013-01-06

1.04 MB

201 чел.

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное                  образовательное учреждение высшего профессионального образования.

СПбГТУРП

Кафедра сопротивления материалов

Пояснительная записка к курсовой работе по курсу «Механика»

Привод подвесного конвейера

КАСМ 124.001.005.ВО

Разработал:                                                                                                             Проверил:

Кофанов А. С.                                                                                                          Чумичёв В. В.

СПб

2011

Содержание

 1 Исходные данные…………………………………………………………………………………………….3

  1.  Технические требования……………………………………………………………………………………….3
    1.  Объем работы………………………………………………………………………………………………………..3

2 Краткое описание работы привода……………………………………………………….3

3 Кинематические расчеты привода………………………………………………………..4

3.1 Составление кинематической схемы привода…………………………………………………….4

3.2 Определение расчетной мощности электродвигателя. Выбор двигателя по каталогу.  ……………………………………………………………………………………………………………………..5

3.3 Определение передаточных чисел мощностей, частот вращения и крутящих моментов на валах привода.   …………………………………………………………………………………….6

4 Расчет открытой прямозубой цилиндрической зубчатой передачи.   ……………………………………………………………………………………………………………..8

4.1 Выбор материалов и термообработки…………………………………………………………………8

4.2 Определение допускаемых напряжений для шестерни и колеса, при расчете на выносливость при изгибе.   …………………………………………………………………………………………8

4.3 Определение модуля передачи.   …………………………………………………………………………8

4.4.Геометрические параметры открытой зубчатой передачи……………………………….10

Литература …………………………………………………………………………………………………………..12

1.Исходные данные

1.1. Технические требования

  Синхронная частота вращения вала электродвигателя  nдв  = 750 об/мин

Редуктор нестандартный цилиндрический косозубый.

Другие виды передач

  Открытая прямозубая цилиндрическая передача, Муфта упругая втулочно-пальцевая.

  Мощность рабочей машины Pрм = 8 кВт

  Частота вращения входного вала рабочей машины  nрм = 90 об/мин

1.2.Объем  работы

  1.  Пояснительная записка к курсовой работе
  2.  Пояснительная записка к расчетно-графической работе
  3.  Компоновочный чертеж редуктора
  4.  Сборочный чертеж
  5.  Спецификация

2. Краткое описание работы привода

     Привод – устройство для передачи вращающего момента от электродвигателя к рабочей машине. Вращающий момент от электродвигателя через упругую втулочно-пальцевую муфту передается к одноступенчатому редуктору. Цилиндрический редуктор – закрытая зубчатая передача. Редуктор служит для увеличения вращательного момента с понижением скорости вращения. На выходном участке тихоходного вала крепятся шестерни открытой зубчатой передачи. Шестерни находятся в зацеплении с открытым зубчатым колесом. Зубчатое колесо крепится на входном валу рабочей машины.

3 . Кинематические расчеты привода

3.1. Составление кинематической схемы привода

     

Рис.1.

     Принятые обозначения на рисунке:

1.электродвигатель;

2.Выходной вал электродвигателя;

3.Муфта упруго-втулочно-пальцевая;

4.Входной участок ведущего вала;

5.Корпус редуктора;

6.Ведущий быстроходный вал редуктора;

7.Подшипник;

8.Шестерня редуктора;

9.Колесо редуктора;

10.Ведомый тихоходный вал;

11.Шестерня открытой передачи;

12.Зубчатое колесо открытой передачи;

13.Рабочая машина;

8 и 9 образуют закрытую косозубую зубчатою передачу;

11 и 12 образуют прямозубую зубчатую передачу.

3.2. Определение расчетной мощности электродвигателя. Выбор двигателя по каталогу

Расчетная мощность электродвигателя определяется по формуле

                   Pдв.рас. =          ,                                                                        (1)

где   Pдв.рас. - Расчетная мощность электродвигателя,                   кВт;

        Pрм        -  Мощность рабочей машины,                                      кВт;

        ηобщ     - Общий коэффициент полезного действия привода

Общий коэффициент полезного действия определяется по формуле

                   ηобщ =(η₁)·)·(η₃)·(η₄)     ,               (2)

где η₁    - КПД закрытой передачи;

η      - КПД подшипника;

η₃    - КПД открытой передачи;

η₄   - КПД муфты;

Значения КПД берутся из [табл.1,1] :

η₁ = 0,95;

η=0,99;

η₃=0,95;

η₄=1.

     По формуле (2) ηобщ  = 0,95 ··0,95·1=0,88. Тогда по формуле (1) определяется расчетная мощность электродвигателя   Pдв.рас. = = 9,09 кВт

     По вычисленной мощности электродвигателя и заданной частоте вращения вала электродвигатель выбирается по каталогу  [табл.2,1]    4А160M8Y3.

     Отметим по [табл.3,1] параметры электродвигателя и его присоединительные размеры.

Номинальная мощность электродвигателя  Pдв.ном = 11 кВт.

Асинхронная частота вращения nдв = nдв.асинхр. = 730 об/мин.

Диаметр выходного вала электродвигателя dдв = 42мм

Длина выходного участка вала  Lдв = 105мм

Присоединительные размеры показаны на рис.2.

Рис.2.

3.3. Определение передаточных чисел, мощностей, частот вращения и крутящих моментов на валах привода

     Всем параметрам , относящимся к ведущему валу, присваивается индекс 1. Всем параметрам, относящимся к ведомому валу, присваивается индекс 2.

 P₂ =  =  = 8.5кВт

 P₁ =  = = 9кВт

 Pдв =  =  = 9.5кВт

     В приводе встречается последовательное соединение двух передач: открытой и закрытой. При последовательном соединении передач общее передаточное число равно произведению передаточных чисел передач.

                                Uобщ = Uзп·Uоп            ,                                   (3)

где  Uобщ – общее передаточное число привода;

Uзп = Uр – передаточное число закрытой передачи (передаточное число    редуктора);

        Uоп – передаточное число открытой передачи;

Uобщ  =  =  = 8.1

Uоп = 2,7 , тогда по формуле (3) передаточное число редуктора определяется

Uр  = = = 3

Uоп =  

 = Uоп ·  = 2.7·90 = 243 об/мин

Uзп =   ,  =  · Uзп = 243·3 = 730 об/мин

     Крутящий момент на валу i определяется по формуле

                         Ti = 9550 ,                              (4)

где Ti – крутящий момент , нм;

        - мощность на i-том валу, кВт;

        - частота вращения i-ого вала, об/мин.

     По формуле (4) находим

Tдв = 9550 =  =124.3 нм

T1 = 9550 =  =117.7 нм

T2 = 9550 =  =334 нм

Tрм = 9550 =  =848.9 нм

4. Расчет открытой прямозубой цилиндрической зубчатой передачи

4.1. Выбор материалов и термообработки

     Для шестерни выбираем сталь 45. Термообработка – улучшенная. Твердость по Бринелю НВш210 = НВ₃210. Для колеса, учитывая его большие размеры, выбирается сталь 45Л. Термообработка – нормальная. Твердость по Бринелю НВш210 = НВ₄180.

4.2. Определение допускаемых напряжений для шестерни и колеса, при расчете на выносливость при изгибе

     Допускаемое напряжение [δR] определяется по формуле

                            [δR] =    ,                                                                           (5)

где   - придел выносливости при изгибе,  = 1.9 НВ;

        [S] – коэффициент безопасности, [Sш]= 2, [Sк]= 2.3 .

     Проводим расчеты для шестерни колеса

[δR] = = 188МПа

[δR] = = 142МПа

4.3.Определение модуля передачи

     Модуль передачи определяется по формуле

              m≥    ,                              (6)

где m – модуль передачи, мм;

Тш – крутящий момент на валу шестерни, определяется по  кинематической схеме как величина Т₂, Нм;

Кf – коэффициент учитывающий нагрузки при расчете на изгибную выносливость, Кf = 1.66;

Ψвт – коэффициент ширины венца ;

ΨВD – коэффициент учитывающий расположение, ΨВD =0.6;

Zш – число зубьев шестерни, Zш = 20;

Y –Коэффициент  формы зубьев.

Ψвт = ΨВD · Zш = 0.6·20=12

     Из формулы Uоп =  , (7) ,приняв Uоп = 2.7 , получим

Zк = 20·2.7 = 54

     Принимаем Yш = 4.07 и Yк = 3.64.

     Определяем минимальное значение отношений , т.е. находим |min

= = 46 ,

 = = 39 ,

 тогда     |min  = 39

     Подставляя значения величин в формулу (6) получим:

m≥  = 4.9 мм.

     Из стандартного ряда модулей принимаем ближайший больший, т.е. m = 5мм.

4.4. Геометрические параметры открытой зубчатой передачи

Всем параметрам, относящимся к шестерни редуктора, присваивается индекс  1, всем параметрам, относящимся к колесу редуктора, присваивается индекс  2, всем параметрам, относящимся к шестерни открытой передачи, присваивается индекс  3, всем параметрам, относящимся к колесу открытой передачи присваивается индекс  4.

d3 , d4   -  диаметры делительных окружностей.

aw =   - межосевое расстояние.

da3 , da4диаметр открытой зубчатой передачи.

df3 , df4диаметр окружности впадин зубьев.

bw3 , bw4 –ширина венца.

haвысота вершины зуба,

ha = m = 5мм,

hf высота ножки зуба ,

hf = 1.25m = 6.25 мм,

hвысота зуба,

h = ha + hf = 11.25 мм.

Расчет параметров для колеса

d4 = m · Z4  = 5 · 54 = 270 мм

da4 = d4 + 2m = 270 + 10 = 280 мм

df4 = d4 – 2,5m = 270 – 12,5 = 257,5мм

bw4 = Ψвт ·m = 12 · 5 = 60мм

Расчет параметров для колеса

d3 = m · Z3  = 5 · 20 = 100 мм

da3 = d3 + 2m = 100 + 10 = 110 мм

df3 = d3 – 2,5m = 100 – 12,5 = 87,5мм

bw3 = bw4 + 10 = 60 + 10 = 70мм


5.Литература

1.   Кириленко А.Л.  Применение ЭВМ в  курсовом проектировании по деталям машин и прикладной механике. Часть 1. Кинематические расчеты приводов машин.  Ленинград., ЛТИ ЦБП, 1985.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1087. Основы проектирования паровых турбин 613 KB
  Основные показатели паровых турбин и их компоновки. Схема компоновки паровой турбины К-800-23,5 ЛМЗ. Предельная мощность однопоточной конденсационной турбины. Компоновочные решения для паровых турбин ТЭС. Упрощенная тепловая схема конденсационной ПТУ. Способы повышения мощности паровых турбин.
1088. Основные расчеты при проектировании паровой турбины 328 KB
  Построение процесса расширения водяного пара в проточной части турбины и оценки его расхода. Расчет числа ступеней и распределение теплоперепадов по ступеням турбины. Выбор частоты вращения валопровода турбоагрегата и числа его ЦНД.
1089. Обеспечение надежности основных элементов паровых турбин. Выбор конструкции роторов 915 KB
  Конструкции уплотнений паровых турбин. Расчет осевых усилий и способы их компенсации. Пример конструкции паровой турбины. Схема разгрузки осевого подшипника. Статическая прочность рабочих лопаток турбинных ступеней. Конструкции роторов паровых турбин.
1090. Особенности переменных режимов работы паровой турбины 792 KB
  Общая характеристика переменных режимов. Переменный режим работы турбинных решеток. Изменение степени реактивности от расчетного значения. Треугольники скоростей для последней ступени при изменении давления. Распределение давлений и теплоперепадов по ступеням турбины при переменном режиме ее эксплуатации.
1091. Влияние начальных и конечных параметров водяного пара на мощность паровых турбин 228 KB
  Влияние начального давления на мощность турбин. Относительное изменение внутренней мощности паровой турбины. Влияние начальной температуры пара и его температуры после промежуточного перегрева на мощность турбины. Влияние конечного давления пара на мощность турбины. Универсальная кривая приращения мощности от давления в конденсаторе вида.
1092. Переменные режимы эксплуатации паровых турбин энергоблоков ТЭС 1.56 MB
  Характеристика переменных режимов ТЭС. Пример графика электрической нагрузки энергосистемы. Маневренность турбоагрегатов и программы регулирования энергоблоков ТЭС. Холостой ход турбоагрегата. Моторный режим. Режим горячего вращающегося резерва. Реализация перегрузочных режимов в турбоустановках.
1093. Системы парораспределения паровых турбин. Сопловое и дроссельное парораспределение 651 KB
  Общая характеристика систем парораспределения. Общий характер суточного графика нагрузок энергосистемы. Схема основных паропроводов турбоустановки К-210-12,8 ЛМЗ. Дроссельное парораспределение
1094. Обводное парораспределение. Регулирование мощности способом скользящего начального давления 340 KB
  Обводное (байпасное) парораспределение. Выбор способа парораспределения паровых турбин. Регулирование мощности энергоблоков способом скользящего давления. Особенности перевода энергоблока на скользящее начальное давление.
1095. Математические модели и синтез цифровых нерекурсивных фильтров 200.5 KB
  Общие характеристики цифровых фильтров. Математические модели цифровых нерекурсивных фильтров. Методика синтеза цифровых нерекурсивных фильтров. Алгоритм Ремеза для построения оптимального цифрового нерекурсивного фильтра.