Червячный редуктор привода ленточного конвейера
.pdfСПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Реферат
Курсовая работа содержит 2 листа чертежа формата А1, 2 листа формата
А3, пояснительную записку на 35 листах, включающую 12 рисунков, 8
таблиц, 3 литературных источника.
ПРИВОД, ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, РЕДУКТОР, РАСЧЕТ КИНЕМАТИЧЕСКИЙ, ПЕРЕДАТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ, РАСЧЕТ ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ, РАСЧЕТ ПРОВЕРОЧНЫЙ, ВАЛ, КОЛЕСО,
КОРПУС РЕДУКТОРА, ПОДШИПНИК, ШПОНКА, МУФТА.
Целью проекта является разработка привода с червячным редуктором и ремённой передачей.
В ходе работы над проектом был выбран электродвигатель, проведен кинематический расчет привода, расчет валов редуктора, определены конструктивные размеры червячного колеса и корпуса, выбраны и проверены на долговечность подшипники, проверена прочность шпоночных соединений,
выбрана смазка передач редуктора и подшипников, выполнен тепловой расчёт, проработаны вопросы сборки и регулировки редуктора.
При компоновке редуктора были решены вопросы рационального размещения передач, с учетом влияния на их размеры твердости активной поверхности зубьев. Выбрана смазка передач редуктора и подшипников.
В результате работы разработан сборочный чертеж редуктора, рабочие чертежи деталей редуктора.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Содержание
Введение
1.Выбор электродвигателя
2.Мощности. Частоты вращения. Угловые скорости. Крутящие моменты на валах привода
3.Расчет червячной передачи
4.Проектный расчет валов
5.Силы в приводе
6.Подбор подшипников тихоходного вала
7.Оценка прочности шпоночных соединений
8.Выбор соединительной муфты.
9.Конструировани элементов корпуса редуктора
10.Тепловой расчёт
11.Выбор смазки
12.Сборка и регулировка редуктора Заключение Список использованных источников
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Введение
Целью курсового проектирования является приобретение навыков принятия самостоятельных конструктивных решений, усвоение последовательности разработки механизмов общего назначения, закрепление учебного материала по расчету типовых деталей машин.
Задачей проекта является разработка привода ленточного конвейера.
Привод состоит из электродвигателя, червячного редуктора,
соединённого муфтой с барабаном конвейера.
Вращательное движение от электродвигателя редуктору передаётся клиноремённой передачей.
Электродвигатель выбирается по требуемой мощности и ориентировочной частоте вращения. Червячные передачи проектируются по критерию контактной прочности активной поверхности зубьев, проверяются по контактным и изгибным напряжениям. Ориентировочный расчет валов проводится на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям.
Подшипники выбираем по характеру нагрузки на валы и по диаметрам валов,
проверяем на долговечность по динамической грузоподъемности. Шпоночные соединения проверяем на смятие.
Способ смазки и уровень масла обусловлены компоновкой механизма.
Масло выбирается исходя из действующих контактных напряжений и окружной скорости в зацеплениях.
В результате работы должна быть получена компактная и эстетичная конструкция редуктора, отвечающая современным требованиям,
предъявляемым к механизмам данного назначения.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
1. Выбор электродвигателя
F
1
4 |
D |
|
|
|
2 |
3
Рис.1.1 Общая схема привода. Кинематические звенья: 1-ведущее звено клиноремённой передачи (ведущий шкив). 2-ведомый шкив. 3-ведущее звено червячной передачи (червяк). 4-ведомое звено (червячное колесо)
Присваиваем индексы валам в соответствии с размещенными на них звеньями передач:
1-быстроходный (входной) вал редуктора;
23-промежуточный вал;
4-тихоходный вал.
В дальнейшем параметры вращательного движения, геометрические параметры передач и другие величины будем обозначать в соответствии с индексами валов, к которым они относятся.
Определяем потребную мощность электродвигателя
Рпотр |
|
Рв ых |
|
|
общ |
, |
|||
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
где
Р |
в ых |
|
- мощность на выходном вале привода,
Р |
F V |
вых |
|
Р |
3.25 0.35 1.14кВт |
вых |
|
общ - общий коэффициент полезного действия привода,
|
общ |
|
12 |
|
34 |
, здесь |
|
12 |
- КПД звена клиноремённой |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
звена червячной |
передачи, |
ориентировочные значения |
|||||||
передачи,
которых
с
34 |
- КПД |
|
учетом
потерь в подшипниках приведены в
1,
табл.1.1
, тогда
12
0.8
,
|
34 |
0.95 |
|
|
|
общ |
0.95 0.8 |
0.76 |
|
|
|
Р |
|
|
1.14кВт |
1.5кВт |
|
потр |
0.76 |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
|
Определяем потребную частоту вращения вала электродвигателя
n |
|
n |
u |
|
|
|
/ |
|
потр |
вых |
общ |
,
где
n |
в ых |
|
- частота выходного вала привода,
n |
|
|
60 1000 V |
|
60 1000 0.35 |
15.74 об мин |
в ых |
D |
3.14 425 |
||||
|
|
|
|
|
u |
/ |
|
общ |
||
|
- ориентировочное общее передаточное отношение привода,
uобщ/ u12/ u34/ , здесь u12/ , u34/ - передаточные числа кинематических пар
изделия, рекомендуемые значения которых приведены в
1,
табл.1.2
, тогда
u12/ 2.5 ,
u |
/ |
32 |
|
34 |
|||
|
|
uобщ/ 2.5 32 80
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
n |
потр |
15.74 80 1259.2 об мин |
|
|
Выбираем электродвигатель Тип электродвигателя выбираем на основании рекомендации книги
1, табл.24.9 |
, |
соблюдая условия выбора: |
Р |
эд |
|
||||
|
|
|
электродвигателем является АИР80В4 (рис.1.2).
Р |
|
|
n |
|
n |
|
|
потр |
, |
эд |
потр |
||||
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Его параметры:
.
Таковым
|
|
|
|
|
|
Tmax |
2.2 |
|
Рэд |
1.5кВт |
|
nэд |
1395об мин |
|
|
|
|
, |
, |
Tном |
. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|||
À
À
l1 |
l31 |
l10 |
|
|
l0 |
|
|
l30 |
h31
À- À |
h |
|
|
b1 |
b1 |
|
|
|
d10 |
d1k6 |
b10 |
|
|
|
b0 |
Рис 1.2 Эскиз электродвигателя
Таблица 1.1 Параметры электродвигателя
Тип двигателя |
Размеры, мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d30 |
l1 |
l30 |
d1 |
h1 |
l10 |
l31 |
d10 |
b10 |
h |
h |
h31 |
b1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АИР80B4 |
190 |
50 |
321 |
22 |
6 |
100 |
50 |
10 |
125 |
80 |
10 |
205 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Передаточное отношение привода и его ступеней
u |
|
n |
эд |
|
1395 |
88.63 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
14 |
|
n |
|
|
|
15.74 |
|
|
|
|
|
|
|
вых |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
u12 u34 |
|
u14 расчетное |
, |
u 1.8 |
, |
u34 50 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
||
u14( расчетное) 1.8 50 90
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
При уточнении передаточных отношений ступеней следует руководствоваться следующей рекомендацией, для червячной передачи передаточные отношения должны соответствовать следующему ряду
8,10,12,16,18,20,25,32,40,50.
Правильность выбора проверяется следующим соотношением:
u |
u |
|
|
|
|
14 |
14( расчетное) |
100% 5% |
|||
|
u |
|
|||
|
|
|
|
||
|
14 |
|
|
|
|
88.63 90 |
100% |
1.5% |
|||
88.63 |
|||||
|
|
|
|||
Соотношение выполняется, следовательно, передаточное отношение привода и его ступеней выбрано правильно.
2. Мощности. Частоты вращения. Угловые скорости. Крутящие
моменты на валах привода
Мощность, передаваемая валами
- мощность на входном валу:
Р1 Рэд 1.5кВт
- мощность на промежуточном валу:
Р |
Р |
|
1.5 0.95 1.43кВт |
23 |
эд |
12 |
|
- мощность на выходном валу:
Р4 Рэд 12 34 1.5 0.95 0.8 1.14кВт
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Частота вращения валов
Быстроходный вал:
n |
n |
эд |
1395об мин |
1 |
|
|
Промежуточный вал:
n |
|
|
n |
эд |
|
1395 |
775об мин |
|
|
|
|||||
23 |
u |
|
1.8 |
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
12 |
|
|
|
|
Тихоходный вал:
n |
|
|
n |
эд |
|
|
1395 |
15.5об мин |
||
|
|
|
|
|
|
|||||
4 |
|
u |
|
|
50 |
|||||
|
u |
|
|
|
1.8 |
|
||||
|
|
|
34 |
|
|
|||||
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
||
Определение угловых скоростей валов
|
n |
|
30 |
||
|
- угловая скорость вращения входного вала
|
|
n |
|
|
3.14 1395 |
146.01 |
1 |
1 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
30 |
|
30 |
|
c |
|
|
|
|
|
||||
- угловая скорость вращения промежуточного вала
|
|
|
n |
23 |
|
|
3.14 775 |
81.12 |
1 |
|
|
|
|
|
|||||
|
23 |
|
|
30 |
|
30 |
|
c |
|
|
|
|
|
|
|
||||
- угловая скорость вращения выходного вала
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
4 |
|
n4 |
|
3.14 15.5 |
1.62 |
1 |
|
30 |
30 |
c |
|||||
|
|
|
|
Крутящий момент, передаваемый валами
T P 103
- крутящий момент на входном валу
|
P 103 |
|
1.5 103 |
|
T |
1 |
|
|
10.27(H м) |
|
|
|||
1 |
1 |
|
146.01 |
|
|
|
|
||
- крутящий момент на промежуточном валу
|
|
P |
|
10 |
3 |
|
1.43 10 |
3 |
|
|
|
|
|
|
17.63(H м) |
||||
T |
23 |
|
|
|
|
||||
23 |
|
|
|
|
|
|
81.12 |
|
|
|
|
|
23 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- крутящий момент на выходном валу
|
|
P |
10 |
3 |
1.14 10 |
3 |
|
|
|
|
703.7(H м) |
||||
T |
4 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
||||
4 |
|
|
|
|
1.62 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты расчета сводим в таблицу.
Таблица 2.2 Данные кинематического расчета
Вал |
Мощность |
Частота |
Угловая |
Крутящий |
Передаточное число |
|
кВт |
об/мин |
скорость |
момент |
|
|
|
|
1/c |
H м |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1.5 |
1395 |
146.01 |
10.27 |
1.8 |
|
|
|
|
|
|
23 |
1.43 |
775 |
81.12 |
17.63 |
|
|
|
|
|
|
50 |
4 |
1.14 |
15.5 |
1.62 |
703.7 |
|
|
|
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
3. Расчет червячной передачи
Рис. 3.3 Конструктивная схема червячного зацепления
Таблица 3.3 Исходные данные к расчету
Параметр |
|
Обозначение |
|
Величина |
Размерность |
Примечание |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Крутящий момент |
на |
T |
|
|
|
703.7 |
Н м |
|
[т.2.2] |
||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
колесе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частота колеса |
|
|
n |
4 |
|
15.5 |
об/мин |
|
[т.2.2] |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частота червяка |
|
n |
|
|
|
1395 |
об/мин |
|
[т.2.2] |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КПД |
|
|
12 |
|
|
0.95 |
- |
|
|
[п.1.1] |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Передаточное число |
|
u |
34 |
|
|
50 |
|
- |
|
|
[т.2.2] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Условие работы |
|
Срок службы |
|
L |
|
10 |
|
год |
[исх.дан.] |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Коэф. годового использования |
K |
г |
0.7 |
|
- |
[исх.дан.] |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Коэф. суточного использования |
K |
c |
0.3 |
|
- |
[исх.дан.] |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Расположение |
колеса |
верхнее |
|
|
|
[исх.дан.] |
|||
|
|
относительно червяка |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
Вид производства |
|
мелкосерийное |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Цель расчета
-Выбрать материалы червячной пары (для червяка и колеса)
-Определить геометрические размеры червяка и колеса,
обеспечивающие работоспособность зацепления в течение заданного срока
службы