Кинематический расчёт и выбор электродвигателя. Выполнение компоновочного чертежа. Определение основных размеров крышки и корпуса редуктора

Страницы работы

Фрагмент текста работы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К курсовому проекту по дисциплине

«Детали машин и основы конструирования»

Выполнил:

студент гр. МЭ-31

Р.А.

2007

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА

КАФЕДРА: «Детали машин и подъемно-транспортные механизмы»

Привод к ленточному транспортёру

Проверил:

Выполнил:

преподаватель

студент гр. МЭ-31

2007

Содержание

Задание

2

Введение

3

1.

Кинематический расчёт и выбор электродвигателя

4

2.

Выбор материалов

6

3.

Расчёт зубчатых колёс

9

4.

Выполнение компоновочного чертежа

14

5.

Расчёт валов

16

6.

Подбор подшипников

28

7.

Выбор шпонок

31

8.

Определение основных размеров крышки и корпуса редуктора

33

9.

Выбор муфты

35

10

Выбор смазки

36

11

Тепловой расчёт червячной передачи

37

12

Расчёт ременной передачи

38

13

Выбор посадок деталей

40

14

Порядок сборки редуктора

41

Литература

42

Задание 6

Вариант 9


Где:

1.  Электродвигатель.

2.  Плоскоременная передача.

3.  Редуктор.

4.  Муфта соединительная.

uт≤2,0…3,0.

Параметры:

Р4=1,9 кВт;

n=30 об/мин.

Срок службы t=5 тыс. часов.

Плоскоременная передача расположена в горизонтальной плоскости, работает с постоянной нагрузкой.

Введение

В настоящее время привод машин и механизмов осуществляется в основном электродвигателями переменного тока с частотой вращения 750-3000 об/мин. Однако, рабочие органы машин в большинстве случаев имеют небольшую частоту вращения: u=20…100 об/мин (барабан лебёдки, ведущий барабан ленточного транспортёра, ведущая звёздочка цепного транспортёра и т.п.) или более высокую частоту вращения, чем электродвигатель (шпиндель токарного станка).

Для преобразования вращательного движения электродвигателя на валу рабочего органа применяют механические передачи (зубчатые, червячные, планетарные, ременные, цепные и т.д.).

Кроме того, передачи предназначены для исполнения целого ряда других функций, основными из которых являются:

-  повышение или понижение крутящего момента;

-  изменение траектории или характера движения;

-  регулирование или изменение скорости;

-  предохранение деталей и узлов машин от поломки при перегрузке.

1. Кинематический расчёт и выбор электродвигателя

Определяем потребную мощность электродвигателя для всего привода.

Мощность электродвигателя определим по формуле:

Рэл4пр, где ηпр ― общий КПД привода.

ηпр1·η2·η3·η43, где η1 КПД плоскоременной передачи (η1=0,95 );

 η2― КПД червячной передачи при двухзаходном червяке в масленой ванне (η2=0,75);

η3― КПД зубчатой передачи с цилиндрическими колесами, работающей в масленой ванне (η3=0,96);

η4― КПД, учитывающий потери в паре подшипников (η4=0,99).

ηпр=0,95. 0,75. 0,96. 0,993 =0,664.

Рэл=1900/0,664=2861 Вт.

Выбираем двигатель асинхронный трёхфазный короткозамкнутый, закрытый, обдуваемый серии 4А – 4А90L2У3 [5]; Рэл =3 кВт, n=3000 об/мин.

Определяем передаточное отношение привода:

uприв=uрем.uред=nэл/n4;

uприв=3000/30=100.

Принимаем передаточное отношение ременной передачи uрем =3. Тогда:

uред=uприв / uрем =100/3=33,3.

Разбиваем передаточное отношение редуктора по ступеням. Принимаем передаточное отношение для тихоходной ступени uтцил=3. Тогда передаточное отношение быстроходной ступени uбч=uред / uтцил =33,3/3=11,1.

Определяем частоты вращения каждого вала привода:

n1=nэл=3000 об/мин;

n2=n1/ uрем =3000/3=1000 об/мин;

n3=n2/ uбч =1000/11,1=90,1 об/мин;

n4=n3/ uтцил=90,1/3=30 об/мин.

Определяем мощность на каждом валу:

Р1= Рэл=2861 Вт

Р21. η1. η4 =2861. 0,95. 0,99=2690,8 Вт;

Р32. η2. η4 =2690,8. 0,75. 0,99=1998 Вт;

Р43. η3. η4 =1998. 0,96. 0,99=1899 Вт.


Определяем крутящие моменты на каждом валу:


Ориентировочно определяем диаметры валов при [τ]=12…15 МПа.


2. Выбор материалов

Желая получить сравнительно невысокую стоимость редуктора, выбираем для изготовления колеса и шестерни сталь 40Х (поковка). Термообработка: улучшение НВ 230..260;σв=850 МПа; σт=550 МПа. Для шестерни второй ступени улучшение НВ 260..280; σв=950 МПа; σт=700 МПа. При этом обеспечивается приработка зубьев.

Для червячной передачи назначаем материал колеса БрАЖ9-4 при σт=200 МПа, σв=400 МПа; червяк сталь 40Х, закалка до HRC 54 витки шлифовать и полировать.

2.1. Допускаемые контактные напряжения

Определяем допускаемые контактные напряжения. Для колеса второй ступени σно=2НВ+70=2.250+70=570 МПа. Для шестерни второй ступени σно=2НВ+70=2.270+70=610 МПа.

Коэффициент безопасности для второй ступени sн=1,1.

Число циклов напряжений для колеса второй ступени :

NΣ=60.c.n4.tΣ=60.1.30.5000=9.106.

Для НВ=250 Nно=1,6.107, КНЕ=0,25.

Для колеса второй ступени: NНЕ=KНЕNΣ=0,25. 9.106=2,25.106.


Сравнивая NНЕ и Nнσ отмечаем, что для колеса второй ступени NНЕ<Nнσ.

Должно быть 1<KНL<2,4. Данное условие выполняется.

Аналогично для шестерни второй ступени NНЕ<Nнσ.

NΣ=60.c.n3.tΣ=60.1.90,1.5000=27,03.106.

NНЕ=KНЕNΣ=0,25. 27,03.106=6,76.106.


Подставив, получим:

Допускаемые контактные напряжения рассчитаем по формуле:

Н]=(σН0/sН)KHL.

Подставив численные значения, получим:

Для колеса второй ступени: [σН]=(570/1,1)·1,387=718

Похожие материалы

Информация о работе