5064

Розрахунок приводу пластичного конвеєра

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Технічний рівень усіх галузей народного господарства в значній мірі визначається рівнем розвитку машинобудування. Одним з напрямків вирішення задачі створення і запровадження нових високоефективних і продуктивних знарядь праці є вдосконалення і розвиток конструкцій...

Украинкский

2012-12-02

2.71 MB

7 чел.

                   

  1.  Електродвигун;
  2.  Муфта;
  3.  Редуктор черв’ячний;
  4.  Відкрита циліндрична прямозуба передача;
  5.  Ведучий вал конвеєра.

Початкові дані:

Ft – 11 кН

V – 0,55 м/с

Z = 8

Pt = 100

Термін служби: 5 років.

Виконати креслення:

  1.  Редуктора (складальне) – формат А1;
  2.  Загальний вид приводу (складальне) – формат А1;
  3.  Складальне – ведучий вал конвеєра на опорах – формат А1;
  4.  Чотирьох деталей – формат А1, розбитий на 4 формати А3.

Дата отримання «____»____________2009р. Керівник__________________  


Вступ

Технічний рівень усіх галузей народного господарства в значній мірі визначається рівнем розвитку машинобудування. Одним з напрямків вирішення задачі створення і запровадження нових високоефективних і продуктивних знарядь праці є вдосконалення і розвиток конструкцій і методів розрахунку створюваних машин і підготовка висококваліфікованих інженерів широкого профілю.

Проектування по курсу “Деталі машин” включено в учбові плани усіх механічних спеціальностей. Воно є завершальним етапом в циклі базових загальнотехнічних дисциплін. Проект з курсу “Деталі машин” – перша самостійна конструкторська робота.

  1.  КІНЕМАТИЧНИЙ РОЗРАХУНОК І ВИБІР ЕЛЕКТРОДВИГУНА

  1.  Визначення необхідної потужності і вибір електродвигуна.

Необхідну потужність визначаємо за формулою:

11·0,55 = 6,05 Кн

Значення ККД елементів приводу:

;

;

;

.

Загальний ККД визначаємо за формулою:

.

Діаметр зірочки визначаємо за формулою:

мм.

Тоді необхідна потужність двигуна буде:

кН.

Визначаємо кількість обертів на вихідному валу привода:

хв– 1.

Вибираємо двигун 4А132М2У3, його характеристики:

Номінальна потужність – 11 кВт;

Номінальна частота обертів – 2900 хв-1;

ККД – 87,5%;

Діаметр вихідного вала двигуна – 38 мм.

Визначаємо необхідне загальне передаточне число привода:

.

Приймаємо передаточне число черв’ячного редуктора =20.

Визначаємо передаточне число відкритої зубчастої передачі

.

Визначаємо частоту обертання на всіх валах привода, хв– 1:

;

;

.

Визначаємо потужність на всіх валах привода, кВт:

;

;

;

.

Визначаємо обертові моменти на всіх валах, Нм:

;

;

;

.

Визначаємо кутові швидкості валів, с– 1:

;

;

.

2 РОЗРАХУНОК ЧЕРВ’ЯЧНОЇ ПЕРЕДАЧІ РЕДУКТОРА

Вибір матеріалу черв’яка і черв’ячного колеса.

Визначаємо швидкість ковзання зубців колеса по витках черв’яка:

м/с.

Вибраковуємо матеріал вінця зубчатого колеса БРО10Ф1 для якого:

;                       .

Матеріал черв’яка Сталь 45 твердість .

Визначаємо загальне число зміни циклів напруг:

,

де  

час роботи привода в годинах за повний термін служби років;

кількість років служби привода;

коефіцієнт використання протягом доби;

коефіцієнт використання протягом року.

Визначаємо допустимі напруження:

Визначаємо коефіцієнт довговічності:

,

приймаємо =1.

Визначаємо допустиму напругу при числі циклів зміни напруги, рівним 107:

.

Визначаємо допустиме контактне напруження:

.

Визначаємо допустимі напруження згину:

Визначаємо коефіцієнт довговічності:

.

Визначаємо вихідні допустимі напруження згину:

.

Визначаємо допустиме напруження згину:

.

Визначаємо міжосьову відстані передачі:

.

Визначаємо число витків черв’яка :

Число витків залежить від передаточного числа .  так як .

Визначаємо число зубців колеса:

.

Визначаємо модуль передачі:

,

Приймаємо .

Визначаємо коефіцієнт діаметра черв’яка:

,

Приймаємо .

Визначаємо коефіцієнт зміщення інструмента:

.

Визначаємо геометричні розміри черв’яка:

  •  ділильний діаметр черв’яка:

мм;

  •  діаметр вершин витків:

мм;

  •  діаметр впадин:

мм;

  •  початковий діаметр:

мм;

  •  ділильний кут підйома лінії витків:

;

  •  довжина нарізаної частини черв’яка:

мм.

.

Визначаємо геометричні розміри черв’ячного колеса:

  •  ділильний діаметр:

мм;

  •  

мм;

  •  найбільший діаметр колеса:

мм;

  •  діаметр впадин зубців:

мм;

  •  ширина вінця:

при   мм,

приймаємо

  •  радіуси заокруглення зубців:

мм,

мм;

  •  умовний кут обхвату черв’яка вінцем колеса 2δ:

,

,

,

.

δ= arc sin 0,835421=56,1˚

2δ=2·56,7=113,4˚

90˚≤113,4˚≤120˚

Визначаємо сили, що діють у зачепленні.

Окружна сила на колесі

Н

Окружна сила на черв’яку

Н

Осьова сила на черв’яку

Н

Осьова сила на колесі

Н

Радіальні сили Н

Визначаємо ККД черв’ячної передачі

 

Перевірний розрахунок

Де <=200мПа

Перевіримо напруження згину у колесі

<=106мПа

депри

Отже міцність зубців черв’ячного колеса буде забезпечена.

3 РОЗРАХУНОК ВІДКРИТОЇ ПРЯМОЗУБОЇ ЦИЛІНДРИЧНОЇ ПЕРЕДАЧІ

Визначаємо допустиму контактну напругу :

для шестерні:

Н/мм2

для колеса:

Н/мм2

Визначаємо допустиму контактну напругу для шестерні:

мПа

для колеса:

мПа

   Допустимі напруги згину для зубців шестерні:

Н/мм2

для колеса:

мПа

   Допустимі напруги згину:

для шестерні:

мПа

для колеса:

мПа

   Визначаємо міжосьову відстань:

мм

де = 0,25 –  коефіцієнт залежновті ширини колеса відносно міжосьової відстані.

Приймаємо aw=380 мм.

Модуль зачеплення

мм

Приймаємо за ГОСТ 9563-80 т=4,0 мм.

   Визначаємо  число зубців шестерні:

Приймаємо Z1=41.

Число зубців колеса:

Приймаємо Z2=148.

   Визначаємо ширину вінця:

мм.

   Ділильний діаметр шестерні:

мм.

   Діаметр вершин зубців:

мм.

   Діаметр западини:

мм.

   Розміри зубчастого колеса:

Ділильний діаметр:

мм.

Діаметр вершин зубців:

мм.

Діаметр западини:

мм.

   Перевіримо контактні напруження

 

МПа,

МПа.

Окружна сила на шестерні:

Окружна сила на колесі:

Радіальна сила на шестерні:

H.

Радіальна сила на колесі:

H.

Перевіримо напруження згину зубців шестерні і колеса   , Н/мм2:

.

.

Де коефіцієнти форми зубця,

коефіцієнт перевантаження.

   Отже, умови виконані.

4 РОЗРАХУНОК ВАЛІВ

4.1 Розрахунок швидкохідного вала редуктора

Горизонтальна площина:

Реакції опор:

;

H,

;

H.

Момент в перетині І-І:

Нм.

Момент в перетині ІІ-ІІ:

Нм.

Вертикальнв площина:

Реакції опор:

;

Н.

;

Н.

Моменти в перетині І-І:

Нм.

Момент в перетині ІІ-ІІ:

Нм.

Сумарний згинальний момент:

Нм.

Приведений момент:

Нм.

Матеріал черв’яка сталь 40Х, для якої мПа.

Діаметр вала в небезпечному перерізі:

мм.

   Конструктивно приймаємо під підшипники діаметр 40 мм.

   Розміри черв’яка мм>d=29,91мм, що забезпечує міцність черв’яка.

4.2 Розрахунок тихохідного вала редуктора

 

Горизонтальна площина:

Реакції опор:

;

H.

;

H.

Моменти у перетині І-І:

Нм.

Момент в перетині ІІ-ІІ:

Нм.

Вертикальна площина:

Реакції опор:

;

H.

;

H.

Моменти у перетині І-І:

Нм.

Нм.

Моменти у перетині ІІ-ІІ:

Нм.

Сумарний згинаючий момент у небезпечному перетині:

Нм.

Приведений момент:

Нм.

Матеріал вала приймаємо сталь 45, для якої мПа.

Визначаємо діаметр вала у перетині І-І, з врахуванням ослаблення перетину вала шпонковим пазом.

мм.

Приймаємо діаметр колеса d=55мм, під підшипники d=50мм.

4.3.Розрахунок тихохідного вала редуктора на витривалість

Максимальні нормальні напруження:

Н/мм2

мм3

Максимальні дотичні напруження:

Н/мм2

мм3

КσД=4,45; КτД=3,13

   Приймаємо Н/мм2 ;  

Н/мм2

   Коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруженнями:

 

   Коефіцієнт запасу міцності за дотичними напруженнями:

 

   Результуючий коефіцієнт запасу міцності:

 >[s]=2,1

   Отже, міцність і потужність вала будуть забезпечені.

4.4 Приводний вал конвеєра

Горизонтальна площина:  

Реакції опор:

Моменти у горизонтальній площині:

Нм;

Нм.

Вертикальна площина:

Реакції опор:

Моменти у вертикальній площині:

Нм;

Нм.

Сумарний згинаючий момент у небезпечному перетині:

Нм.

Приведений момент:

Нм

   Матеріал вала приймаємо сталь 45, для якої мПа.

   Визначаємо діаметр вала у перетині І-І.

мм

   Приймаємо діаметр вала під зірочку d=85мм, під підшипники d=80мм.

  1.  ВИБІР ПІДШИПНИКІВ

5.1 Вала черв’яка

  

Початкові данні:

n=2900 хв-1; Lh=1000год; Кб=1,3; Кт=1,0; d=40мм

Сумарні реакції опор:

Попередньо приймаємо підшипники 7208, для яких d=40мм; D=80мм; Т=19,75мм; С2=42400Н; е=0,38; Y=1,56.

Оскільки > е = 0,38;то

Н.

Оскільки в опорі І влаштовуємо два підшипника та навантаження на один підшипник:

Н.

Заданий ресурс підшипника:

млн. об.

Розрахунковий ресурс:

млн. об.

Оскільки Lроз=1860>L10=1740; то вибрані підшипники підходять, імовірність їх безвідказної роботи дещо більше 90%.

Для підшипника правої опори:

Н.

Розрахунковий ресурс правого підшипника 208, для якого С2=25600Н.

млн. об.

Оскільки Lрозр=7789>L10=1740, то вибраний підшипник підходить.

5.2 Вала черв’ячного колеса

Початкові дані:

n=145 хв-1; Lh=10000год; d=45мм;  Кб=1,3; Кт=1,0; V=1,0; Fa=1064Н.

Н;

Н.

Попередньо приймаємо підшипника7209, у якого d=45мм; D=85мм; Т=20,75мм; С2=42700Н; е=0,41; Y=1,45.

Визначаємо:

Н;

Н.

Приймаємо , тоді Н, що більше S2=2233,29 і обидві умови виконані.

Н

>е=0,41, то

Н.

Заданий ресурс підшипників:

млн. об.

Розрахунковий ресурс підшипників:

млн. об.

   Оскільки Lроз=37814>L10=87,то вибрані підшипники підходять. Імовірність їх безвідказної роботи дещо більше 90%.

5.3 Приводного вала конвеєра:

Початкові дані:

n=40,22 хв-1; Lh=36000год;d=80мм;  Кб=1,3; Кт=1,0; V=1,0; Ft=11000Н.

Н.

Н.

Попередньо вибираємо підшипник 1216 для якого С=38700Н

Визначаємо еквівалентне динамічне навантаження:

Н.

Заданий ресурс підшипників:

млн. об.

Розрахунковий ресурс підшипників:

млн. об.

   Оскільки Lроз=703,818>L10=86,875, то вибрані підшипники підходять. Імовірність їх безвідказної роботи дещо більше 90%.

  1.  ВИБІР І ПЕРЕВІРКА ШПОНКОВИХ З’ЄДНАНЬ

   Відповідно до ГОСТ 23360-78 вибираємо шпонки:

d=32 мм – 10х8х40

d=50 мм – 14х9х45

d=36 мм – 10х8х40

d=85 мм – 22х14х63

   Перевіримо найбільш навантажену шпонку на валу d=60 мм; Т=1528Нм

   Напруження зминання:

Н/мм2 < [σ]зм=120 Н/мм2

   Напруження зрізання:

Н/мм2 < [τ]зр=60 Н/мм2

   Шпонки з матеріалу сталь 50. Міцність їх буде забезпечена.

  1.  ВИЗНАЧЕННЯ РОЗМІРІВ КОРПУСУ І КРИШКИ РЕДУКТОРА

   Товщина стінки корпуса

мм

   Приймаємо мм, враховуючи технологію відливки чавуну.

   Товщина кришки редуктора

мм

   Діаметр стяжного болта

мм

   Приймаємо мм

   Діаметр штифта

мм

   Приймаємо мм.

   Діаметр фундаментного болта

мм

   Приймаємо мм.

   Товщина лапи фундаментного болта

мм.

  1.  МАЩЕННЯ ПЕРЕДАЧІ І ПІДШИПНИКА

   З таблиці 10.29[1] вибираємо мастило И – Т – Д – 100  ГОСТ 17479.4 – 87. Об’єм мастила

літра

   Приймаємо V=6 літрів.

   Підшипникові вузли  черв’яка змастити консталіном УТ – 1 ГОСТ 1957 – 73.

   Підшипники вала черв’ячного колеса змащуються мастильним туманом з картера редуктора при його роботі.

ЛІТЕРАТУРА

  1.  Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин – м : Вища школа 1991г. – 432 с.
  2.  Чернилевский Д.В. Детали машин и механизмов. Курсовое проектирования – к: Вища школа 398с.
  3.  Чернілевський Д.В. та інші. Лабораторний практикум з деталей машин та основ  конструювання – К.: ІСДО 1995 – 144 с.


Змн.

Арк.

№ докум.

ідпис

Дата

Арк.

  1.  

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

13671. Национализм малых народов есть проявление изоляции и самодовольства. Национализм больших народов есть империалистическая экспансия 14.14 KB
  Национализм малых народов есть проявление изоляции и самодовольства. Национализм больших народов есть империалистическая экспансия. Н. Бердяев На протяжении развития общества существовало много различных мнений по поводу того какой этнос считать нацией. Так н...
13672. Нация - это общество людей, которые через единую судьбу обретают единый характер 14.71 KB
  Нация это общество людей которые через единую судьбу обретают единый характер.О. ПауэрПомимо классов и других социальных групп социальную структуру общества составляют исторически сложившиеся общности людей: племена народности нации. Постараемся ответить на вопр...
13673. Неравенство - такой же хороший закон природы, как и всякий другой 14.56 KB
  Неравенство такой же хороший закон природы как и всякий другой. И.Шерр Все формы общности людей можно разделить на естественноисторические этноисторические и социально исторические. Естественно исторические формы общности людей это раса поколение пол и т.д...
13674. Неравенство – такой же хороший закон природы, как и всякий другой. И. Шерр 16.69 KB
  Неравенство такой же хороший закон природы как и всякий другой И. Шерр. Как следует понимать слова известного немецкого публициста и общественного деятеля 18 в. Иоганна Шерра Шерр говорит что неравенство является таким же хорошим законом природы как и всякий дру
13675. Никакая нация не может достичь процветания, пока не осознает, что пахать поле – такое же достойное занятие, как писать поэму 13.67 KB
  Никакая нация не может достичь процветания пока не осознает что пахать поле такое же достойное занятие как писать поэму В. Букер Социология Я полностью разделяю мнение автора так как в нашем веке информационных технологий большое внимание уделяется умственному
13676. Общество – свод камней, который обрушился бы, если бы один не поддержал другого 14.8 KB
  Общество свод камней который обрушился бы если бы один не поддержал другого СенекаФраза Сенеки для меня является ключом к ответу на вопрос что же такое общество. Существует много определений понятия общества. Рассмотрим одно из них. Общество это динамическая сист...
13677. Примеры эссе по курсу обществознания. Общество – свод камней, который обрушился бы, если бы один не поддерживал другого 18.33 KB
  Общество свод камней который обрушился бы если бы один не поддерживал другого Сенека. Эссе № 1Я не согласна с данной точкой зрения. Вопервых общество понятие многозначное. Общества бывают разные. Я сама столкнулась в жизни с одной ситуацией. В городе есть два обще
13678. Подлинное национальное самосознание может быть лишь творческим, оно обращено вперед, а не назад 14.46 KB
  Подлинное национальное самосознание может быть лишь творческим оно обращено вперед а не назад.Н. БердяевПод национальным самосознанием понимается отражение сознаниянации в индивидуальном сознании ее членов выражающих усвоениепоследними представлений о месте и р
13679. Положительное и отрицательное влияние маргинальности на общество 16.55 KB
  Положительное и отрицательное влияние маргинальности на общество. Прежде всего дадим определение понятия маргинальность на котором будет основываться последующее рассуждение на предложенную тему. Классическое и наиболее часто используемое определение данного я...