Проектирование привода смесителя (мощность на валу смесителя - 3 кВт)

Оглавление.

Техническое задание………………………………………………………………………………    1

Введение…………………………………………………………………………………………….     2

Кинематические схемы………………………………………………………………………….     3

1.  Кинематический расчет привода……………………………………………………………..     4

2.  Расчет допускаемые  напряжения для закрытых  передач, предварительно выбрав материал………………………………………………………………………………………………..     5

3.  Расчет допускаемых  напряжений при расчете зубьев на выносливость при изгибе.  7

4.  Расчет тихоходной прямозубой ступени…………………………………………………….   8

5.  Расчет быстроходной косозубой ступени……………………………………………………  10

6.  Расчет валов………………………………………………………………………………………..   12

7.  Расчет открытой передачи (цепная передача)…………………………………………….   14

8.  Проектный расчет валов………………………………………………………………………..    15

9.  Подбор подшипников для валов редуктора………………………………………………….    20

10.  Расчет посадки……………………………………………………………………………………   22

11.  Проверка муфты………………………………………………………………………………….   23

12.  Проверка шпоночных соединений……………………………………………………………..   23

13.  Смазка редуктора………………………………………………………………………………..    25

14.  Расчет ступиц зубчатых колес редуктора…………………………………………………   26

15.  Основные элементы корпуса…………………………………………………………………..    26

Список использованной литературы………………………………………………………….   27

Техническое задание №18

На проектирование привода смесителя.

Студент О. группа ТА-501 факультет МТ

Особые условия работа привода:

1.  Смеситель работает в помещении (t_окр=+30° С).

2.  Бак смесителя установлен на вал привода вертикально.

График загрузки привода:

1. Т– номинальный крутящий момент;
2. Т_П– пусковой момент;
3. t– время эксплуатации смесителя.

Привод должен содержать:

1.  Электродвигатель.

2.  Двухступенчатый редуктор.

3.  Открытая передача.

4.  Муфты.

5.  Раму.

Введение.

Бетоносмеситель(бетономешалка)-строительная машина для приготовления бетонной смеси механическим перемешиванием ее компонентов (цемента, песка, щебня или гравия, вяжущих компонентов, например, воды) Основной рабочий элемент барабан вращаемый электродвигателем.

Различают стационарные смесители, применяемые для оборудования бетонных заводов и установок и передвижные, используемые для работ малых объемов. По характеру работы смесители бывают циклического действия, загружаемые материалами и выдающие готовую смесь отдельными  порциями и непрерывного действия, осуществляемые непрерывное перемешивание компонентов. По способу приготовления смеси их подразделяют на: а) Гравитационные в которых бетонная смесь перемешивается во вращающемся барабане укрепленными на его внутренних поверхностях лопастями. б) С принудительным перемешиванием, которое производится в неподвижном барабане лопастями, перемещающимися относительно стенок барабана. Смеситель, смонтированный  на автошасси, называется автобетоносмесителем и служит для доставки смеси к месту работы. Привод смесителя может быть ручным, от бензинового двигателя и от электродвигателя    

1.  Электродвигатель.  2. Муфта.  3. Открытая передача.  4. Редуктор.

        5. Исполнительный орган(барабан).

Кинематические схемы.

                     

2.

                         

                      

Кинематическую схему номер 3 выбираем для дальнейших расчетов.

1. Кинематический расчет привода.

1.1 Зная синхронные скорости вращения двигателя n_двj, то определяем возможное передаточное отношение. Результаты расчета представлены в табл. 1:

1.2 Принимаем значение передаточного отношения  открытой передачи: i_оп=3

1.3 Определяем возможное передаточное отношение редуктора. Результаты расчетов сведены в табл. 1:

Кинематический расчет привода.                                                Табл. 1

Название параметра	Значение параметра
Синхронная частота вращения вала двигателя, nдв.,мин-1	750	1000	1500	3000
Возможное передаточное отношение привода, iпр.	65,446	87,260	130,890	261,780
Передаточное отношение открытой передачи, iот.	2	2	2	2
Передаточное отношение редуктора, iр.	32,723	29,086	43,63	87,26

1.4 Разрабатываем варианты кинематических схем привода двухступенчатым редуктором. Принимая во внимание, что возможное максимальное передаточное отношение редуктора не превышает 90 (см. табл. 1), использование в редукторе волновых, планетарных передач оказывается не рациональным. Строим кинематические схемы редуктора на основе цилиндрических,  конических или червячных зубчатых передач. Предусматриваем в приводе открытую передачу.

1.5 Принимаем к исполнению вариант “3”. Для коническо-цилиндрического двухступенчатого редуктора наиболее рациональным оказывается передаточное отношение i_р=20,942, которое обеспечивается электродвигателем  с синхронной частотой вращения n_дв.=750 мин^-1 (табл. 1).

1.6 Определяем КПД привода, принимая значение КПД отдельных передач (по приложению 1):

h_пр=h_оп×h_б×h_т×h_п³ =0,97×0,95×0,97×0,99³×=0,867

1.7 Находим расчетную мощность двигателя:

1.8 По справочнику подбираем двигатель серии 4А открытого обдуваемого исполнения

4А 132S8 УЗ/720, имеющего при синхронной частоте вращения 720 мин^-1 следующие технические данные:                                  P_дв.=4.0 кВт                       n_дв.=720 мин^-1.

1.9 Уточняем передаточное отношение привода:

1.10 Определяем передаточные числа ступеней редуктора (по приложению 2)

Уточняем передаточные отношения по предпочтительному ряду: i_Б =3,15, i_Т =4

По полученным результатам находим i_оп=4,98

1.11 Определяем частоту вращения и угловую скорость всех валов:

1.12 Определение крутящих моментов на валах:

2. Расчет допускаемые  напряжения для открытых  передач, предварительно выбрав материал.

2.1 При проектировании редукторов общего машиностроения в условиях единичного или мелкосерийного производства, к габаритным размерам массе не предъявляются высокие требования, обычно принимают зубчатые колеса с твердостью НВ<350. Эти колеса хорошо прирабатываются, могут быть нарезаны после термообработки и изготавливаются сравнительно дешевых качественных углеродистых и легированных сталей (например, стали 40Х, 45Х, 35ХМ и др.). Указанную твердость активных поверхностей зубьев обычно обеспечивает объемная закалка с низким отпуском или улучшение – закалка с высоким отпуском.

2.2Допускаемое контактное напряжение [s_н] рассчитываются для всех колес (шестерен) редуктора в отдельности по выражению:

[s_н]_j=s_нlim(K_НLj/ S_H)Z_R Z_Vj

Выбор материала: сталь 40ХН

                 Быстроходная ступень: НВ _{шестерни}=300

                                                            НВ _колеса=270

                 Тихоходной ступени: НВ _{шестерни}=250

                                                      НВ _колеса=240

S_H =1,1 – коэффициент безопасности;

Z_R , Z_Vj » 1 – коэффициенты, указывающие шероховатость поверхности