Y

1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТЫ ПРИВОДА. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ. 6

Определение мощности на валу исполнительного механизма 6

1.1. Определение расчетной мощности на валу двигателя 6

1.2. Определение частоты вращения вала 7

1.3. Выбор электродвигателя 7

1.4. Определение передаточного отношения привода. Расчет силовых и кинематических параметров привода. 8

2. ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЗАКРЫТЫХ ПЕРЕДАЧ НА ЭВМ. 9

2.1. Подготовка исходных данных для проектного расчета. 9

2.2. Определение коэффициента ширины зубчатого венца в долях диаметра шестерни. 10

2.3. Определение 10

2.4. Результаты расчета закрытой передачи 10

2.5. Выбор варианта расчета редуктора 11

2.6. Уточнение допускаемых контактных напряжений 13

2.7. Расчет допускаемых предельных контактных напряжений 14

2.8. Допускаемые напряжения при расчете зубьев на выносливость по изгибу 14

2.9. Допускаемые напряжения изгиба при действии кратковременной максимальной нагрузки 16

2.9. Геометрические параметры закрытых передач. 17

3. ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ ЗАКРЫТЫХ ПЕРЕДАЧ. 20

3.1. Проверочный расчет цилиндрической передачи на выносливость активных поверхностей зубьев. 20

3.2. Проверочный расчет цилиндрической зубчатой передачи на выносливость зубьев при изгибе. 22

3.3. Расчет зубчатой передачи на контактную прочность при действии максимальной нагрузки 24

3.4. Расчет зубчатой передачи на прочность при изгибе максимальной нагрузкой 24

4. СИЛЫ В ЗАЦЕПЛЕНИИ ЗАКРЫТОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧЕ. 25

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОТКРЫТОЙ ПРЕДАЧИ. 26

6. КОМПОНОВКА РЕДУКТОРА 29

6.1. Проектный расчет валов 29

6.2. Подбор подшипников качения 31

6.3. Подбор шпоночных соединений 34

6.4. Смазка редуктора 35

7. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ТИХОХОДНОГО ВАЛА РЕДУКТОРА НА СТАТИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ ПО ЭКВИВАЛЕНТНОМУ МОМЕНТУ. 36

Крутящий момент: 36

36

F_r= (H) – радиальная сила; 36

F_a= (H) – осевая сила; 36

F_t= (H) – окружная сила; 36

Изгибающий момент: 36

36

При построении эпюр от реальной конструкции, переходим к расчетной схеме, заменяя опоры соответствующими им реакциями. 36

Материал вала Сталь 45 ГОСТ 1050-88: 36

36

36

Для определения реакции в опорах, составим уравнения равновесия. 36

Сумма моментов сил относительно первой опоры: 36

Сумма моментов сил относительно второй опоры: 36

Для проверки составим сумму проекций сил на ось x и y. 38

Расчет ведется по опасному сечению, где максимальные изгибающие моменты максимальны. 38

Изгибающий момент: 38

38

38

38

38

38

38

38

где K_p=1,5 – коэффициент перегрузки машины. 38

Фактический коэффициент запаса прочности: 38

38

Условие прочности выполнено, запас прочности обеспечен. 38

Рассмотрим сечение, где изгибающий момент достигает максимального значения: 38

38

8. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ТИХОХОДНОГО ВАЛА РЕДУКТОРА НА ВЫНОСЛИВОСТЬ. 40

Определим запас прочности из условия прочности: 40

9. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ДЛЯ ТИХОХОДНОГО ВАЛА РЕДУКТОРА. 42

10. ПОДБОР ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ 43

11. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ШЛИЦЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ ДЛЯ ТИХОХОДНОГО ВАЛА РЕДУКТОРА. 43

12. ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ ДЛЯ ТИХОХОДНОГО ВАЛА НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ. 45

12.1. Определение сил, нагружающих подшипники 45

12.2. Расчет подшипников на заданный ресурс 46

13. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА 48

13.1. Проектный расчет вала 48

13.2. Подбор подшипников качения 48

13.3. Подбор шлицевых соединений 49

13.4. Подбор шпоночного соединения 49

13.6. Проверочный расчет шлицевого соединения для вала исполнительного органа 50

13.7. Проверочный расчет шпоночных соединений для вала исполнительного органа 52

13.8. Проверочный расчет вала исполнительного органа на статическую прочность по эквивалентному моменту 53

13.9. Проверочный расчет вала исполнительного органа на выносливость 57

13.10. Проверочный расчет подшипников исполнительного органа на ресурс 58

14.4. Расчет пружин предохранительной муфты 63

Список литературы 68

Введение

Целью данного курсового проекта является проектирование привода ленточного конвейера на основании комплексного технического задания. Привод включает в себя электродвигатель соединенный при помощи клиноременной передачи с редуктором, который через упруго-предохранительную муфту соединен с валом исполнительного механизма.

В рамках данного курсового проекта проводится расчет и выбор требуемого электродвигателя, проектный расчет редуктора на ЭВМ, проверочный расчет редуктора, расчет тихоходного вала редуктора на усталостную прочность, расчет на этом валу подшипников на динамическую грузоподъемность, расчет на прочность шпоночных соединений и расчет предохранительной муфты.

С хема расчета

Рисунок 1- Схема расчета.

1. – асинхронный электрический двигатель;

2. – клиноременная передача упруго-предохранительная муфта;

3. – быстроходная цилиндрическая передача редуктора;

4. – тихоходная цилиндрическая передача редуктора;

5. – упруго-предохранительная муфта;

6. – приводный барабан.

1. Кинематический и силовой расчеты привода. Выбор электродвигателя. Определение мощности на валу исполнительного механизма

Мощность , кВт на валу исполнительного механизма вычисляется в зависимости от исходных данных по формуле:

где окружная сила, Н; окружная скорость исполнительного механизма, в направлении действия усилия м/с.

1. Определение расчетной мощности на валу двигателя

Расчетная мощность на валу двигателя определяется с учетом потерь в приводе:

где общий КПД привода.

Общий КПД привода вычисляется, как произведение КПД отдельных передач, учитывающих потери во всех элементах кинематической цепи привода.

где КПД закрытой зубчатой цилиндрической передачи, КПД клиноременной передачи,

Мощность на валу электродвигателя:

2. Определение частоты вращения вала

Частота вращения вала исполнительного механизма вычисляется по формуле:

где диаметр барабана ленточного конвейера,

Частота вала электродвигателя определяется по формуле:

где передаточное отношение привода.

Передаточное отношение привода равно произведению передаточных отношений всех передач:

где передаточное отношение ременной передачи, передаточное отношение редуктора,

Интервал оптимальных передаточных отношений для данного привода:

По формуле (1.5) определим интервал оптимальных частот вращения вала электродвигателя:

Выбираем электродвигатель с частотой вращения электромагнитного поля равной 1000 мин^-1.