943

Привод ленточного транспортёра

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Промежуточный вал (расчёт на статическую прочность). Определение требуемой мощности электродвигателя. Определение частоты вращения вала электродвигателя. Определение действительного фактического передаточного числа. Крутящий момент в поперечных сечениях валов.

Русский

2013-01-06

224.5 KB

26 чел.

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции

и ордена Трудового Красного Знамени

государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Кафедра «Детали машин»

Привод ленточного транспортёра

Пояснительная записка

ДМ 313-05.00.00 ПЗ

Студент _____________ (Кулигина Е.А.)    Группа Э10-62

Руководитель проекта  ______________ (Андриенко Л.А.)

  

 2001г.


Содержание

Введение

1   Кинематический расчет привода

2   Предварительный расчет валов

3   Уточненный расчет валов

4    Проверка долговечности подшипников

5    Выбор смазки редуктора

  6   Проверка прочности шпоночного соединения

7   Расчёт соединения с натягом

8   Подбор муфты

 9   Список используемой литературы


1 Кинематический расчет.

Выбор электродвигателя.

  1.  Нахождение мощности на выходе.

 РВЫХ = Т /10 3=50000,8/10 3=4кВт

1.2 Определение общего КПД привода.

 общ = 3зуб  3подш  муфты,

где: зуб – КПД зубчатой передачи;

        подш – КПД подшипников;

              муфты – КПД муфты.

 муфты = 0,98; зуб = 0,97; подш = 0,99;

 общ = 0,973  0,993  0,98 = 0,867.

1.3 Определение требуемой мощности электродвигателя.

 

1.4 Определение частоты вращения вала электродвигателя.

      

      nвх = nв  u,

где: u = uбыстр  uтих;

Из таблицы 1.2 [1] выбраны передаточные отношения тихоходной и быстроходной передачи:

uтих = (2,5…5,6); uбыстр =8

nвх = nв  u = 38,2 (2,5…5,6) 8= 764…1711 об/мин.

Исходя из мощности, ориентировочных значений частот вращения, используя

табл. 24.9 (уч. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов) выбран тип электродвигателя:

АИР 132S8/720   (dвала эл.=38мм.)

1.5 Определение вращающего момента на тихоходном валу.

1.6 Определение действительного фактического передаточного числа.

 

        Uд = Uред = 18,9 

  1.  Предварительный расчет валов

Крутящий момент в поперечных сечениях  валов

Быстроходного     Tб= 54,5 Hм

Промежуточного  Tпр= 271,8 Hм

Тихоходного         Tт= 1005 Hм

Предварительные значения диаметров (мм) различных участков стальных валов редуктора определяют по формулам:

             Для быстроходного:   

                                                   

                                                   

             Для промежуточного: 

                                                   

                                                   

                                                    

             Для тихоходного:        

                                                   

                                                   

Выбираем шариковые радиальные однорядные подшипники лёгкой серии.

Для быстроходного вала:  208   d=40мм,   D=80мм,  В=18мм,  r=2мм;

Для промежуточного:        207   d=35мм,   D=72мм,  В=17мм,  r=2мм;

                                            210   d=50мм,   D=90мм,  В=20мм,  r=2мм;

Для тихоходного:               214   d=70мм,   D=125мм,  В=24мм,  r=2,5мм;

  1.  
    Уточнённый расчёт валов.

3.1 Расчёт быстроходного вала.

Ft=2036 Н; Fr=755 Н; Fa=400 Н; Т=55 Н·м

Fк=Сp·Δ=1320·0,1=132 Н;  

Находим реакции опор А и Б:

Реакции опор от действия консольной нагрузки

Нормальные и касательные напряжения при действии максимальных нагрузок:

;                 ;

-суммарный изгибающий момент, где -коэффициент перегрузки(для асинхронных двигателей =2,2 );

-крутящий момент.

-осевая сила;

-момент сопротивления сечения вала;

-площадь поперечного сечения;

-момент сопротивления сечения вала;

Так как , то вал выдерживает заданную нагрузку.


3.2 Промежуточный вал (расчёт на статическую прочность).

Изгибающий момент от осевых сил:

Находим реакции опор А и Б:

Определяем нормальные и касательные напряжения при действии максимальных нагрузок:             

-суммарный изгибающий момент, где - коэффициент перегрузки(для асинхронных двигателей =2,2 ).

-осевая сила;

-момент сопротивления сечения вала;

-площадь поперечного сечения;

                   

-крутящий момент;

-момент сопротивления сечения вала;

Так как , то вал выдерживает заданную нагрузку.
3.3 Тихоходный вал (расчёт на статическую прочность).

Ft=7946 Н; Fr=2938 Н; Fa= 1421Н; Т=1005 Н·м

Fк=Сp·Δ=5400·0,1=540 Н;

Находим реакции опор А и Б:

Определяем нормальные и касательные напряжения при действии максимальных нагрузок:

- суммарный изгибающий момент, где -коэффициент перегрузки (для асинхронных двигателей =2,2 ).

-осевая сила;

-момент сопротивления сечения вала;

-площадь поперечного сечения;

-крутящий момент;

-момент сопротивления сечения вала;

Так как , то вал выдерживает заданную нагрузку.

Расчёт на сопротивление усталости:

Вычислим коэффициент запаса прочности S для опасного сечения О.О.

, [S]=1.5-2.5-допустимое значение коэф.  Запаса прочности.

;  

;  

-коэффициенты снижения

     предела выносливости;

-эффективные коэффициенты концентрации напряжений;

-коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

-коэффициенты влияния качества поверхности;

-коэффициент влияния поверхностного упрочнения;

;      


3.4 Приводной вал (расчёт на статическую прочность).


Fr
=0; Ft=T/Rбар=5025Н; Fa=0; Fк=0; Т=1005 Н ·м

Находим реакции опор А и Б:

Определяем нормальные и касательные напряжения при действии максимальных нагрузок:

;                       ;

-суммарный изгибающий момент, где -коэффициент перегрузки(для асинхронных двигателей =2,2 ).

-осевая сила;

-момент сопротивления сечения вала;

-площадь поперечного сечения;

-крутящий момент;

-момент сопротивления сечения вала;

Так как , то вал выдерживает заданную нагрузку.


4 Расчёт подшипников на долговечность.

Быстроходный вал: Подшипники шариковые однорядные лёгкой серии

208: d=40мм, D=80мм, В=18мм, Сor=17.8 кН, Сr=32 кН.

V=1.0 – при вращении внутреннего кольца подшипника

              

Данный подшипник годен, т.к. расчётный ресурс больше требуемого.

Промежуточный вал: Подшипники шариковые однорядные лёгкой серии

210: d=50мм, D=90мм, В=20мм, Сor=35,1 кН, Сr=19,8 кН.

Расчёт ведётся по наиболее нагруженному подшипнику.

V=1.0 – при вращении внутреннего кольца подшипника

              

Данный подшипник годен, т.к. расчётный ресурс больше требуемого.

Тихоходный вал: Подшипники шариковые однорядные лёгкой серии

214: d=70мм, D=125мм, В=24мм, Сor=37,5 кН, Сr=61,8 кН.

V=1.0 – при вращении внутреннего кольца подшипника

              

Данный подшипник годен, т.к. расчётный ресурс больше требуемого.

Приводной вал: Подшипники радиальные сферические двухрядные

1215: d=75мм, D=130мм, В=25мм, Сor=21,6 кН, Сr=39 кН.

V=1.0 – при вращении внутреннего кольца подшипника

              

Данный подшипник годен, т.к. расчётный ресурс больше требуемого.


5 Выбор смазки редуктора

Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надежную смазку.

В настоящее время в машиностроении для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора или коробки передач

заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.

Картерную смазку применяют при окружной скорости зубчатых колес и червяков от 0,3 до 12,5 м/с. При более высоких скоростях масло сбрасывается с зубьев центробежной силой и зацепление работает при недостаточной смазке. Кроме того, заметно увеличиваются потери мощности на перемешивание масла и повышается его температура.

Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла, чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло. Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес. Предварительно определяют окружную скорость, затем по скорости и контактным напряжениям находят требуемую кинематическую вязкость и марку масла.

По табл. 11.1 и 11.2 (П.Ф.Дунаев, О.П.Лелиликов) выбираем масло

И-Г-А-32 ТУ38-1001451-78.

В соосных редукторах при расположении валов в горизонтальной плоскости в масло погружают колеса быстроходной и тихоходной ступеней. Если глубина погружения колеса окажется чрезмерной, то снижают уровень масла и устанавливают специальное смазочное колесо.

Hmax=120мм, Hmin=70мм.

6 Проверка прочности шпоночного соединения

Все шпонки редуктора призматические со скругленными  торцами, размеры длины, ширины, высоты, соответствуют ГОСТ 23360-80. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. Все шпонки проверяются на смятие из условия прочности по формуле:

Допускаемое напряжение смятия [см]=200МПа

Быстроходный вал: 54,5 Н·м;

Выходной конец вала =Ø30мм;  b·h·l =16·10·36;

Промежуточный вал: 271,8 Н·м;

Диаметр вала: Ø45мм;  b·h·l =22·14·36;

Тихоходный вал: 1005 Н·м;

Выходной конец вала: Ø60мм;  b·h·l =32·18·50;

7 Расчёт соединения с натягом

            

Т=1005Н·м; Fa=1421.4Н; Ft=7946.2Н;

Вал-Ст45,

Шестерня-Ст40X,

1 Условие работоспособности

к - коэффициент по сцеплению;

-необходимое давление для обеспечения работоспособности;

Это давление будет создаваться натягом, который мы рассчитываем по формуле Ламе:

                        µ=0,3

                      

Стандартную посадку подбираем по измеренному натягу, который будет отличаться от расчётного на величину  

                              

Проверим посадко по условию прочности:

посадка пригодна. 

8 Подбор муфты

Муфта упругая втулочно-пальцевая по ГОСТ 21424–75.

Отличается простотой конструкции и удобством монтажа и демонтажа. Обычно применяется в передачах от электродвигателя с малыми крутящими моментами. Упругими элементами здесь служат гофрированные резиновые втулки.Из-за сравнительно небольшой толщины втулок муфты обладают малой податливостью и применяются в основном для компенсации несоосносги валов в небольших пределах (3 мм; 0.10…0,15 мм; 0,6/100 мм/мм ).

Материал полумуфт – чугун СЧ20.

Материал пальцев – сталь 45.

Для проверки прочности рассчитывают пальцы на изгиб, а резину – по напряжениям смятия на поверхности соприкасания втулок с пальцами. При этом полагают, что все пальцы нагружены одинаково, а напряжения смятия распределены равномерно по длине втулки:

где z – число пальцев, z = 8. Рекомендуют принимать  = 1,8...2 МПа.

Тогда  

Пальцы муфты изготовляют из стали 45 и рассчитывают на изгиб:

Допускаемые напряжения изгиба , где - предел текучести материала пальцев, МПа. Зазор между полумуфтами  С=6мм


9
Список  используемой литературы

  1.  М.Н. Иванов. Детали машин. М.: «Машиностроение», 1991.
  2.  П.Ф. Дунаев, О.П.Леликов – Конструирование узлов и деталей машин.
    М.: «Высшая школа», 1985.
  3.  Д.Н. Решетов – Детали машин. Атлас конструкций в двух частях. М.: «Машиностроение», 1992.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5517. Чудеса у новогодней елки. Сценарий новогоднего праздника 110.5 KB
  Чудеса у новогодней елки Цели: поздравить детей с наступающим Новым годом , развивать у детей творческие способности, содействовать сплочению коллектива школьников. Оборудование: костюмы для действующих лиц, призы, подарки, музыкальный центр, метла,...
5518. Christmas Story. Сценарий 113 KB
  Сценарий ChristmasStory Действующие лица: Мама – Малярчук Татьяна Папа - Карачёв Иван Дети – Анна Страхова и Евгения Шуракова Санта Клаус – Андрей Русанов Сказочные эльфы: Первый эльф - Светлана Сипетина Второй эльф ...
5519. Экономика Нидерландов 127.36 KB
  Географическое положение Голландия - маленькая страна. Почти всю ее можно увидеть из окна самолета. По площади она меньше Московской области. Королевство Нидерландов занимает территорию в 41,5 тыс. кв. км, 40% которой ниже ур...
5520. Изучение нормативного метода учета затрат и калькулирования себестоимости продукции 145 KB
  Управленческий учет - процесс, происходящий внутри фирмы с использованием функций учета, планирования, контроля и оценки её деятельности, организационной работы, стимулирования и информационных связей по координированию действий. Акту...
5521. Формирование национальной культуры в эпоху колониальных поселений в Америке 537 KB
  Сегодня, говоря о Соединенных Штатах Америки, многие представляют себе современное, мощное государство с высоким уровнем жизни населения и устоявшимися демократическими институтами. Но все ли в порядке в этой стране, имеют ли граждане США...
5522. Проектирование поворотного крана на неподвижной основе с электромагнитным захватом 819.5 KB
  Цель работы - спроектировать поворотный кран на неподвижной основе с электромагнитным захватом. В настоящем курсовом проекте приведены расчёты по проектированию крана настенного и расчеты параметров электромагнитного захвата. Проект состоит из ...
5523. Физико-математические принципы построения и концептуальный анализ первичных уравнений современной полевой теории электромагнетизма 449.5 KB
  Физико-математические принципы построения и концептуальный анализ первичных уравнений современной полевой теории электромагнетизма Известно, что в теории электричества базовой физической характеристикой материального тела является его электрический...
5524. Воля. Лекционное занятие. Методический проект. Проявления волевого поведения на практике 120 KB
  Воля Аудитория: студенты 2 курса дневного отделения факультета психологии. Обоснование темы: Волевые способности есть у каждого человека, лишь степень их развития может быть разной. Без воли человек не был бы те, кем является, а именно, разумным сущ...
5525. Климатическое описание воздушных трасс субарктической зоны 108 KB
  Климатическое описание воздушных трасс субарктической зоны. Введение. При организации воздушных рейсов различной протяженности должны быть обеспечены безопасность, высокая регулярность и экономичность полетов. В решении этих задач важную роль играет...