Проектирование редуктора цепного конвеера. Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Построение схемы нагружения зубчатых колес

Страницы работы

44 страницы (Word-файл)

Фрагмент текста работы


БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА

Кафедра « Детали машин и подъёмно-транспортные механизмы»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ:

«ДЕТАЛИ МАШИН И ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ»

                                                                                              ВЫПОЛНИЛ:

                                                                                              СТУДЕНТ ГРУППЫ МВ-31

                                                                                              

2004

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА

Кафедра « Детали машин и подъёмно-транспортные механизмы»

ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕДУКТОРА

                ЦЕПНОГО КОНВЕЕРА

       ПРОВЕРИЛ:                                                              ВЫПОЛНИЛ:

       ПРЕПОДАВАТЕЛЬ                                                 СТУДЕНТ ГРУППЫ МВ-31

                                                             

       ПРИНЯЛ:

       ПРЕПОДАВАТЕЛЬ

2004

 


ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Задание № 4

Вариант № 2

Исходные данные: N4 = 6,2 кВт, n4 = 113 об/мин, срок службы привода t = 8 тысяч часов, Uт = 0,95ÖUред, Uб = Uред/Uт. Цепная передача расположена под углом 60° к горизонту, работает с переменной нагрузкой в закрытом помещении.

Схема привода:

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………………………………………
1 Выбор электродвигателя и кинематический расчет ………………..
2 Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений…………….
  2.1 Выбор материалов………………………………………………….
  2.2 Допускаемые контактные напряжения……………………………
  2.3 Допускаемые напряжения изгиба………………………………….
  2.4 Допускаемые напряжения при кратковременной нагрузке………
3 Расчет зубчатых колес…………………………………………………
  3.1 Расчет второй тихоходной прямозубой ступени…………………
  3.2 Расчет быстроходной косозубой ступени…………………………
4 Расчет цепной передачи……………………………………………….
5 Расчет валов на прочность…………………………………………….

5.1 Построение схемы нагружения зубчатых колес………………….

5.2 Расчет ведущего вала (I)……………………………………………

5.3 Расчет промежуточного вала (II)…………………………………..

5.4 Расчет ведомого вала (III)………………………………………….

6 Подбор подшипников качения………………………………………..

7 Выбор шпонок………………………………………………………….

8 Выбор муфты…………………………………………………………...

9 Выбор смазки редуктора……………………………………………….

10 Определение основных размеров крышки и корпуса редуктора ….

11 Порядок сборки редуктора……………………………………………

12 Выбор посадок деталей……………………………………………….

Список использованной литературы……………………………………

 


ВВЕДЕНИЕ

      В настоящее время привод с помощью зубчатого редуктора является наиболее распространённым. Этот тип привода находит своё применение практически во всех отраслях народного хозяйства нашей республики. Основными элементами привода является:
ü двигатель;
ü муфты;
ü зубчатый редуктор.
      В качестве двигателя могут использоваться электрические, а так же двигатели внутреннего сгорания. Так на современных тепловозах используются зубчатые передачи с приводом от электродвигателя. Этот тип привода используется так же в кранах. Основное преимущество зубчатых передач  с приводом от электродвигателя заключается в их высоком  коэффициенте полезного действия, простотой конструкции, дешевизне эксплуатации. Кроме того, зубчатые передачи предназначены  для исполнения целого ряда функций:
ü повышения вращающегося момента;  
ü изменения траектории или характера движения;
ü регулирование и изменения скорости;
ü предохранение деталей и узлов  от поломки при перегрузке.

Зубчатые редуктора используются для привода ленточных механизмов или цепных транспортеров, используются в автомобилях в виде коровки скоростей, в станках.

От каждого инженера требуется не только знать устройство машин правила эксплуатации их, но и уметь рассчитать узлы, детали и разработать конструкции этих машин. От уровня его творческой работы зависят темпы научно-технического прогресса. В этой связи следует отметить особую роль курсового проектирования по «Деталям машин и основам конструирования» (ДМ и ОК) в приобщении нас к деятельности инженеров, в понимании значения общетеоретических и общеинженерных дисциплин.

Курсовой проект по ДМ и ОК способствует закреплению, углублению и обобщению знаний, полученных по этому курсу, и применению этих знаний к решению инженерной задачи по проектированию деталей машин.

Курсовой проект по ДМ и ОК развивает у нас навыки самостоятельной конструкторской и творческой научно-исследовательской работы, изобретательства, завершает общеинженерную подготовку нас по проектированию, на основе которой выполняются другие курсовые проекты по специальным дисциплинам.

 


1 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ

Определим потребную мощность электродвигателя для привода

Nэл = N4/h, где  h - коэффициент полезного действия (к.п.д.) привода,

h = h1·h22·h34, где h1 – к.п.д. цепной передачи, h1 = 0,96  [3];

h2 – к.п.д. зубчатой цилиндрической передачи, h2 = 0,97 [3];

h3 – потери на трения в опорах каждого вала, h3 = 0,993 [3].

h = 0,96×0,972×0,9934 = 0,878.

Тогда

Nэл = 6,2/0,878 = 7,06 кВт.

Принимаем короткозамкнутый асинхронный трехфазный закрытый обдуваемый двигатель 4А132М2У3, имеющий n1 = 3000 об/мин, N1 = 7,5 кВт.

Определим передаточное отношение привода

U = n1/n4 = 3000/113 = 26,55.

Принимаем передаточное отношение цепной передачи Uц.п.=2, тогда

Uред =  U/Uц.п. = 26,55/2 = 13,27.

По графику 4.3 назначаем U1=4.             

U2= Uред/U1=13.27/4=3,32.

Определяем частоты вращения и угловые скорости каждого привода:

n1 = 3000 об/мин,  w1 = p×n1/30 = (3,14×3000)/30 = 314 рад/с;

n2 = n1/U1= 3000/4= 750  об/мин,   w2 = (3,14×750)/30=78.5 рад/с;    

n3 = n2/U2=750/ 3.32=225.9 об/мин,  w3 = (3,14×225.9)/30 = 23.64рад/с;

n4 = n3/Uц.п. = 225.9/3 = 112.85 об/мин,  w4 = (3,14×112.85)/30 = 11.81 рад/с.

Определим мощности на каждом валу привода

N1 = 7.06 кВт,      

N2 = N1×h2×h3=7.06 ×0,97∙0,993 = 6,8 кВт,

N3 = N2×h2×h3 = 6,8×0,97×0,993 = 6,55 кВт,

N4 = N3×h1·h3  = 6,55×0,96·0,993 = 6,24 кВт.

Определим вращающий момент на каждом валу привода по формуле:

Т = N/w.

Результаты расчета представим в таблице 1.

Таблица 1 – Вращающие моменты валов

Т1, Н×м

Т2, Н×м

Т3, Н×м

Т4, Н×м

22,48

86,62

277,02

527,83

Ориентировочно определим диаметры валов по формуле:

Dр=3Ö(T/(0,2×[t])), где [t]=12…15 МПа – допускаемое напряжение на кручение. Принимаем

[t]=14 МПа.

Результаты представим в таблице 2.

Таблица 2 – Ориентировочные диаметры валов

d1, мм

d2, мм

d3, мм

20

31

46


 2 ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ И РАСЧЕТ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ


Желая получить сравнительно небольшие габариты и невысокую стоимость редуктора, выбираем для изготовления колес и шестерен сравнительно недорогую легированную сталь 40Х (поковка). По таблице 8.8 [1] назначаем для колес термообработку: улучшение 245 НВ, sв=850 МПа, sт=550 МПа; для шестерен второй ступени – улучшение 270 НВ, sв=950 МПа, sт=700 МПа; зубьям шестерен первой ступени – азотирование поверхности 54 HRC при твердости сердцевины 28 HRC, sв=1000 МПа, sт=800 МПа. При этом обеспечивается приработка зубьев обеих ступеней.

2.2 Допускаемые контактные напряжения

По таблице 8.9 [1] для колес обеих ступеней:

sно = 2НВ+70 = 2×240+70 = 550 МПа;

для шестерни

sно = 1050 МПа.

Коэффициент безопасности для первой ступени sн=1,2, для второй ступени – sн=1,1 (таблица 8.9 [1]).

Число циклов напряжений для колеса второй ступени при с=1 будет

Nå = 60×n3×tå, где  n3 – частота вращения колеса, n3=225,9 об/мин;

tå - суммарный срок службы привода, 8 тысяч часов.

Nå = 60×225,9×8000 =108,43×106.

      По графикам  (рисунок 8.40 [1]) для колеса второй ступени НВ 245

NН0 » 1,5×107;

для шестерни первой ступени HRC55

NН0 » 108.    

По таблице 8.10 [1] КНЕ=0,5. По формуле 8.64 [1] для колеса второй ступени

NНЕ = КНЕ×Nå = 0,5×108,43×106 = 54,2×106.

Сравнивая NНЕ и NН0, отмечаем, что колеса второй ступени

Похожие материалы

Информация о работе