Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

Содержание

Содержание………………………………………………………………………....Введение………………………………………………………………………….....

Техническое задание…………………………………………………………….....

Выбор электродвигателя и кинематический расчет……..…………………..…...

Расчет зубчатых колес редуктора…………………………………………………

Предварительный расчет валов редуктора…………………………………...…..

Конструктивные размеры шестерни и колеса………………………………........

Конструктивные размеры корпуса редуктора………………………………........

Расчет параметров цепной передачи………………………………………...........

Предварительная компоновка редуктора…………………………………………

Проверка долговечности подшипников…………………………………………..

Проверка прочности шпоночных соединений………………………………........

Уточненный расчет валов…………………………………………………….........

Выбор посадок для сопряжения основных деталей редуктора…………...……..

Выбор способа смазывания зубчатых зацеплений и подшипников…………….

Подбор соединительных муфт…………………………………………………….

Краткое описание технологии сборки редуктора…………………………….......

Список используемойлитературы………………………………………...............

Спецификация

Введение

Технический уровень всех отраслей народного хозяйства в значительной мере определяется уровнем развития машиностроения. На основе развития машиностроения осуществляется комплексная механизация и автоматизация производственных процессов в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте.

Государством перед машиностроением поставлена задача значительного повышения эксплуатационных и качественных показателей при непрерывном росте объёма выпуска.

Одним из направлений решения этой задачи является совершенствование конструктивной подготовки студентов высших учебных заведений.

Выполнением курсового проекта по «Деталям машин» завершается общетехнический цикл подготовки студентов. При выполнении моей работы активно используются знания из ряда пройденных предметов: механики. сопротивления материалов. технологии металлов и др.

Объектом курсового проекта является привод с коническим одноступенчатым редуктором.

 

 

Задание № 1/06

 

Спроектировать редуктор привода ленточного конвейера по приведенной схеме. Мощность на ведомой звездочке цепной передачи Р3 и угловая скорость ее вращения ω3 приведены в таблице 1.

Привод ленточного конвейера с коническим редуктором и цепной передачей:

1 – электродвигатель, 2 – муфта, 3 – одноступенчатый редуктор. 4 – цепная передача,

5 – приводной барабан, 6 – лента конвейерная, А – вал барабана, В – вал электродвигателя и

1-й вал редуктора, С – 2-й вал редуктора.

 

Величина

Варианты

Р3, кВт

7,5

ω3, рад/с

2,5π

3,4π

2,6π

3,3π

2,7π

3π

3,2π

2,8π

3,5π

2,9π

3,1π

3,5π

3π

3,5π

 

Представить расчетно- пояснительную записку с расчетом редуктора и

3 листа чертежей (формата А1). Первый лист – общий вид редуктора. Второй лист – сборочный чертеж редуктора. Третий лист – общий вид привода.

+ 2 листа (формат А3) – рабочие чертежи ведомого колеса и его вала.

 

Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

КПД привода ленточного конвейера:

η1 =0,97 - КПД пары конических зубчатых колёс.

η2 =0,99 - коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения.

η3 =0,96 - КПД открытой цепной передачи.

η4 =0,99 - коэффициент, учитывающий потери в опорах приводного барабана.

Общий КПД привода η= η1 · η2 · η3 · η4

η= 0,97 · 0,99 · 0,96 · 0,99 =0,903

Мощность на валу барабана Рб =5 кВт

Требуемая мощность электродвигателя Ртр =

Номинальная частота вращения nдв =1000-33=967 об/мин

Угловая скорость двигателя ωдв = рад/с

Угловая скорость барабана ωб =2,6π =2,6·3,14 =8,164 рад/с

Частота вращения барабана nб =30·2,6 =78 об/мин

По требуемой мощности Ртр = 5,54кВт выбираем электродвигатель 4А132S2(трехфазный короткозамкнутый серии 4А закрытый обдуваемый с синхронной частотой вращения 1000 об/мин с параметрами Рдв =5.5 кВт и скольжением 3,3% (ГОСТ 19523-81)

Общее передаточное отношение привода

101,21 ∕ 8,164=12,4

Частные передаточные числа принимаем для редуктора uр =2,5

Тогда для цепной передачи uц =

Вал В n1 = nдв =967 об/мин ω1 = ωдв =101,21 рад/с

 

Вал С n2 = об/мин ω2 = рад/с

Вал А nб =78 об/мин ωб =2,6π =8,164 рад/с

Вращающие моменты:

на валу шестерни Т1 = Н·м = Н·мм

на валу колеса Т2 = Т1· uр = Н·мм

 

Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерня:: коническая с размерами мм; b1=28мм

образует с ведущим валом неразъёмное соединение

Диаметр ступицы мм принимаем мм

Длина ступицы мм принимаем мм

Колесо: коническое зубчатое колесо кованое с размерами мм; b2=28мм

Диаметр ступицы мм

Длина ступицы мм принимаем мм

Толщина обода мм; принимаем мм

Толщина диска С = мм С=15мм

Предварительная компоновка конического редуктора

Намечаем для валов роликоподшипники конические однорядные легкой серии

Условное обозначение подшипника	d	D	T	C	C0	e
мм	кН
			20,75	42,7	33,4	0,4

 

Для однорядных конических роликоподшипников 7209

мм

Размер от среднего диаметра шестерни до реакции подшипника

мм

Размер между реакциями подшипников ведущего вала

Принимаем мм

Корпус редуктора выполним симметричным относительно оси ведущего вала

Замером определяем расстояния и

Зазор между стенкой и зубьями колеса 23 мм

Замеряем расстояние от звездочки до реакции подшипника мм

Уточненный расчет валов

 

Материал валов – сталь 45 нормализованная: МПа, МПа

Пределы выносливости МПа МПа

Ведущий вал

Выбираем сечение с наименьшим коэффициентом запаса, в месте посадки подшипника, ближайшего к шестерне.

Изгибающие моменты в двух взаимно перпендикулярных плоскостях

Н·мм

Н·мм

Суммарный изгибающий момент

Н·мм

Момент сопротивления сечения

мм

Амплитуда нормальных напряжений

МПа

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Полярный момент сопротивления

мм

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

МПа

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

;

 

Коэффициент запаса прочности

>

Ведомый вал

Опасные сечения: под колесом мм и под подшипником Через эти

сечения передается вращающий момент Н·мм

Изгибающий момент в сечении под колесом

Н·мм

Изгибающий момент в сечении под подшипником

Н·мм

 

Расчет для сечения под подшипником

Момент сопротивления сечения

мм

Амплитуда нормальных напряжений

МПа

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Полярный момент сопротивления

мм

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

МПа

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

;

 

Коэффициент запаса прочности

>

Расчет для сечения под колесом

Момент сопротивления сечения

мм

Амплитуда нормальных напряжений

МПа

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

Полярный момент сопротивления

мм

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

МПа

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

;

Коэффициент запаса прочности

>

Подбор соединительных муфт

 

Крутящий момент, передаваемый с вала электродвигателя на ведущий вал редуктора Т1 = 76,5Н·м. Валы одного диаметра d =38 мм. Соосность валов обеспечим при установке двигателя и редуктора на раму. Для соединения валов принимаем упругую втулочно-пальцевую муфту (МУВП)

Муфта упругая втулочно-пальцевая (ГОСТ 21424-75)

Материал полумуфт- чугун СЧ 21-40; материал пальцев- сталь 45 нормализованная; втулок- специальная резина, стойкая в минеральных маслах; число пальцев- 6.

 

Пальцы муфты проверяем на изгиб:

МПа – допускаемое напряжение на изгиб для пальцев.

МПа

 

Втулки муфты проверяем на смятие:

МПа – допускаемое напряжение на смятие для втулок.

МПа

Муфта по всем параметрам подходит для проектируемого привода

Содержание

Содержание………………………………………………………………………....Введение………………………………………………………………………….....

Техническое задание…………………………………………………………….....

Выбор электродвигателя и кинематический расчет……..…………………..…...

Расчет зубчатых колес редуктора…………………………………………………

Предварительный расчет валов редуктора…………………………………...…..

Конструктивные размеры шестерни и колеса………………………………........

Конструктивные размеры корпуса редуктора………………………………........

Расчет параметров цепной передачи………………………………………...........

Предварительная компоновка редуктора…………………………………………

Проверка долговечности подшипников…………………………………………..

Проверка прочности шпоночных соединений………………………………........

Уточненный расчет валов…………………………………………………….........

Выбор посадок для сопряжения основных деталей редуктора…………...……..

Выбор способа смазывания зубчатых зацеплений и подшипников…………….

Подбор соединительных муфт…………………………………………………….

Краткое описание технологии сборки редуктора…………………………….......

Список используемойлитературы………………………………………...............

Спецификация

Введение

Технический уровень всех отраслей народного хозяйства в значительной мере определяется уровнем развития машиностроения. На основе развития машиностроения осуществляется комплексная механизация и автоматизация производственных процессов в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте.

Государством перед машиностроением поставлена задача значительного повышения эксплуатационных и качественных показателей при непрерывном росте объёма выпуска.

Одним из направлений решения этой задачи является совершенствование конструктивной подготовки студентов высших учебных заведений.

Выполнением курсового проекта по «Деталям машин» завершается общетехнический цикл подготовки студентов. При выполнении моей работы активно используются знания из ряда пройденных предметов: механики. сопротивления материалов. технологии металлов и др.

Объектом курсового проекта является привод с коническим одноступенчатым редуктором.

 

 

Задание № 1/06

 

Спроектировать редуктор привода ленточного конвейера по приведенной схеме. Мощность на ведомой звездочке цепной передачи Р3 и угловая скорость ее вращения ω3 приведены в таблице 1.

Привод ленточного конвейера с коническим редуктором и цепной передачей:

1 – электродвигатель, 2 – муфта, 3 – одноступенчатый редуктор. 4 – цепная передача,

5 – приводной барабан, 6 – лента конвейерная, А – вал барабана, В – вал электродвигателя и

1-й вал редуктора, С – 2-й вал редуктора.

 

Величина

Варианты

Р3, кВт

7,5

ω3, рад/с

2,5π

3,4π

2,6π

3,3π

2,7π

3π

3,2π

2,8π

3,5π

2,9π

3,1π

3,5π

3π

3,5π

 

Представить расчетно- пояснительную записку с расчетом редуктора и

3 листа чертежей (формата А1). Первый лист – общий вид редуктора. Второй лист – сборочный чертеж редуктора. Третий лист – общий вид привода.

+ 2 листа (формат А3) – рабочие чертежи ведомого колеса и его вала.

 

Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

КПД привода ленточного конвейера:

η1 =0,97 - КПД пары конических зубчатых колёс.

η2 =0,99 - коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения.

η3 =0,96 - КПД открытой цепной передачи.

η4 =0,99 - коэффициент, учитывающий потери в опорах приводного барабана.

Общий КПД привода η= η1 · η2 · η3 · η4

η= 0,97 · 0,99 · 0,96 · 0,99 =0,903

Мощность на валу барабана Рб =5 кВт

Требуемая мощность электродвигателя Ртр =

Номинальная частота вращения nдв =1000-33=967 об/мин

Угловая скорость двигателя ωдв = рад/с

Угловая скорость барабана ωб =2,6π =2,6·3,14 =8,164 рад/с

Частота вращения барабана nб =30·2,6 =78 об/мин

По требуемой мощности Ртр = 5,54кВт выбираем электродвигатель 4А132S2(трехфазный короткозамкнутый серии 4А закрытый обдуваемый с синхронной частотой вращения 1000 об/мин с параметрами Рдв =5.5 кВт и скольжением 3,3% (ГОСТ 19523-81)

Общее передаточное отношение привода

101,21 ∕ 8,164=12,4

Частные передаточные числа принимаем для редуктора uр =2,5

Тогда для цепной передачи uц =

Вал В n1 = nдв =967 об/мин ω1 = ωдв =101,21 рад/с

 

Вал С n2 = об/мин ω2 = рад/с

Вал А nб =78 об/мин ωб =2,6π =8,164 рад/с

Вращающие моменты:

на валу шестерни Т1 = Н·м = Н·мм

на валу колеса Т2 = Т1· uр = Н·мм