0419 / записка

Добавил:

Mehanik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

ДМ 2016.1302.19.3ПЗ

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

14.02.2023

Размер:

948.31 Кб

Скачать

☆

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

Содержание

1.ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………………………………………………

2.Кинематический и силовой расчет привода……………………………….

2.1Исходные данные……………………………………………………………………………………………

2.2Определение мощности передаваемых валами привода…………….

2.3Выбор электродвигателя………………………………………………………………………

2.4Разбивка передаточного числа привода………………………………………..

2.5Расчёт угловых скоростей валов привода…………………………………

2.6Расчёт вращающих моментов валов привода……………………………..

2.7Вывод……………………………………………………………………………………………………………………

3.Расчет цилиндрической зубчатой передачи………………………………..

3.1Исходные данные……………………………………………………………………………………….....

3.2Выбор материала передачи……………………………………………………………………..

3.2Геометрический расчет передачи……………………………………………………..

3.3Расчет усилий на валы…………………………………………………………………………….

4.Расчет цилиндрической зубчатой передачи………………………………..

4.1Исходные данные……………………………………………………………………………………….....

4.2Выбор материала передачи…………………………………………………………………..

4.2Геометрический расчет передачи……………………………………………………..

4.3Расчет усилий на валы…………………………………………………………………………….

6.Предварительный расчет валов и выбор подшипников…………….

7.Основные размеры элементов корпуса……………………………………………...

8.Расчет шпоночного соединений ……………………………………………………………..

8.1 Исходные данные………………………………………………………………………………………………

8.2 Проверка на напряжение снятия …………………………………………………………...

9.Расчет вала 1 и проверка подшипника на долг-сть. …………………..

9.1Исходные данные……………………………………………………………………………………………….

9.2Расчет долговечности………………………………………………………………………………...

10.Тепловой расчет редуктора и выбор смазки…………………………………

11.Сборка и регулировка редуктора…………………………………………………………

12.Выбор муфт………………………………………………………………………………………………………

13.Список литературы………………………………………………………………………………………

			ДМ 2016.1302.19.3ПЗ
Изм. Лист	№ докум.	Подпись Дата
Разраб.				Лит.	Лист	Листов
Провер.			Привод дискового		3	37
Реценз.			Привод дискового
Реценз.			питателя
Н. Контр.			питателя
Н. Контр.
Утверд.

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

1.ВВЕДЕНИЕ

В основу методики работы над проектом в четырех стадиях проектирования (техническом задании, эскизном, техническом проектах и рабочей документации) положено его деление на ряд последовательно решаемых задач. Это систематизирует работу над проектом; создается необходимая ритмичность его выполнения, которая обеспечивает своевременность как сдачи отдельных задач, так и защиты проекта.

Проектирование это разработка общей конструкции изделия.

Конструирование это дальнейшая детальная разработка всех вопросов, решение которых необходимо для воплощения принципиальной схемы в реальную конструкцию.

Проект это документация, получаемая в результате проектирования и конструирования.

Правила проектирования и оформления конструкторской документации стандартизированы. ГОСТ 2.103-68 устанавливает стадии разработки конструкторской документации на изделия всех отраслей промышленности и этапы выполнения работ: техническое задание, техническое предложение (при курсовом проектировании не разрабатывается), эскизный проект, технический проект, рабочая документация.

Техническое задание на проект содержит общие сведения о назначении и разработке создаваемой конструкции, предъявляемые к ней эксплутационные требования, режим работы, ее основные характеристики (геометрические, силовые, кинематические и др.).

Эскизный проект (ГОСТ 2.119-73) разрабатывается обычно в нескольких (или одном) вариантах и сопровождается обстоятельным расчетным анализом, в результате которого отбирается вариант для последующей разработки.

Технический проект (ГОСТ 2.120-73) охватывает подробную конструктивную разработку всех элементов оптимального эскизного варианта с внесением необходимых поправок и изменений, рекомендованных при утверждении эскизного проекта.

Рабочая документация заключительная стадия Работая над проектом, следует провести краткое описание работы привода, то есть

произвести кинематические расчеты, определить силы, действующие на звенья узла, произвести расчеты конструкции на прочность, выбрать соответствующие материалы, указать преимущества и недостатки, а также особенности конструкции и расчета. Работу проводить, используя действующие стандарты, нормали и справочную литературу.

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

2.1. Исходные данные

2.1.1.Мощность на валу двигателя: P1 := 5.5 êÂò;

2.1.2.Число оборотов барабана: n4 := 30 об/мин;

2.1.3 Число оборотов на валу двигателя: nэ := 1445 об/мин;

2.1.4.Срок службы: ts := 15000 часов;

2.1.5.На рис.1 приведена кинематическая схема привода в соответствии с заданием

Рис.1 Кинематическая схема привода 2.2. Определение мощностей, передаваемых валами.

2.2.2.1. Значения η i для каждой передачи принимаем по рекомендациям см. [1, 5] а) η4 := 0.95 -конической прямозубой открытой передачи между валами 3-4;

б) η3 := 0.97 - цилиндрической прямозубой передачи в закрытом корпусе между валами 3-2; в) η2 := 0.97 - цилиндрической прямозубой передачи в закрытом корпусемежду валами 2-1; г) ηпод := 0.99 - одной пары подшипников.

2.2.3 Îáùий ÊÏÄ ïривода:

η := η3 η2 ηпод3 η4 = 0.87

[1, 5] тогда:

Âàë 4: P4 := P1 η = 4.77 êÂò;

Âàë 3: P3

= 4.97

êÂò;

[1, 5]

η3

ηпод

Вал 2:

= 5.2

êÂò;

η2 ηпод2

Âàë 1:

= 5.5

êÂò;

η4

Лист

ДМ 2016.1302.19.3ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

2.3. Выбор электродвигателя 2.3.1. Выбор электродвигателя ведем из условия:

Pдв.ном ≥ Pдв.тр

ãäå

Pдв.тр - требуемая мощность электродвигателя

Pдв.ном - мощность двигателя, указанная в каталоге на двигатели

Pдв.тр := P1 = 5.5 êÂò

2.3.2. Характеристика принятого двигателя.

По таблице 24.9 [1, 417] по требуемой мощности выбираем трехфазный асинхронный электродвигатель АИР112М4 единой серии АИР с короткозамкнутым ротором, с мощностью Pэдв := 5.5 êÂò, dэл := 32 мм,

Kп_н := 2.2

синхронной частотой вращения

nсин := 1500

об/мин и скольжением

s := 3.7

%, çакрытый,

обдуваемый.

2.3.3. Скорость вала двигателя

n := n

− n

= 1445

îá/ìин;

[1, 8]

100

син

2.4. Разбивка передаточного числа привода .

2.4.1. Требуемое передаточное число привода .

Uобщ

= 48.1

[1, 8]

2.4.2. Передаточное

число привода представим в виде

Uобщ = U1_2 U2_3 U3_4

см. [1, 8]

ãäå

U3_4 := 5

- передаточное число зубчатой между валоми 3 и 4 передачи по ГОСТ 2185-66; [3, 36]

U2_3 := 2.8

- передаточное число зубчатой передачи между валоми 2 и 3;

U1_2 := 3.55 - передаточное число зубчатой передачи между валоми 1 и 2;

Uобщ_р := U1_2 U2_3 U3_4 = 49.7

Отклонение составит

U := Uобщ − Uобщ_р 100 = −3.1 % находится в пределах допустимых значений (-4%< U <4%)

Uобщ_р

2.5. Расчет частот вращений валов 2.5.1. Используем зависимость

ni = ni/U i-1_i [1, 5] Âàë 1: n1 = 1445 îá/ìèн;

Âàë 2:

n2 :=

= 407

îá/ìин;

U1_2

Âàë 3:

n3 :=

= 145

îá/ìин;

U2_3

Âàë 4:

= 29

îб/ìин;

U3_4

2.5.2 Расчет угловых скоростей валов

ωi = π·ni/30

см. [1, 290]

ω1

π n1

= 151

-1

Âàë 1:

ñ ;

ДМ 2016.1302.19.3ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

3. Расчет цилиндрической зубчатой передачи между валами 1-2.

3.1. Исходные данные: T1 = 36 Н·м;

T2 = 123 Н·м;

n1 = 1445 îб/ìин; n2 = 407 îá/ìин; U1_2 = 3.55

ω2 = 42.6 c-1;

Срок службы передачи: ts = 15000 часов ;

3.2 Выбор материала

3.2.1. Примем для шестерни сталь 45 ГОСТ1050-88 с термообработкой - улучшение твердость (полагая, что диаметр заготовки шестерни не превысит 90 мм. т. 3.3 [1]) HB1 := 210

3.2.1. Примем для колеса сталь 45 ГОСТ1050-88 с термообработкой - улучшение твердость HB2 := 180

3.2.1.4. Механические характеристики стали 45 для шестерни

	σв1 :=	780	МПапредел прочности
	σв1 :=	780

	σT1 :=	440	МПапредел текучести
	σT1 :=	440
для колеса

	σв2 :=	690	ÌПа
	σT2 :=	340	ÌПа
	σT2 :=	340

3.2.2. Допускаемые контактные напряжения для расчета на предотвращение усталостного выкрашивания и изгибным напряжениям.

для ведущего колеса

								ÌПа;
σHlimb1 := 2HB1 + 70 = 490								ÌПа;		табл. 3.2 [1. 34]
SH := 1.1							см. [1. 33];
σHadm1 :=	σHlimb1			= 445		ÌПа;				[1. 292]
σHadm1 :=	SH			= 445		ÌПа;				[1. 292]
σFlimb1 := 700
σFlimb1 := 700		ÌÏà;
SF := 1.5										см [1. 44];
SF := 1.5										см [1. 44];
σFadm1 :=	σFlimb1			= 467	ÌПа;
σFadm1 :=	SF			= 467	ÌПа;

для ведомого колеса
σHlimb2 := 2HB1 + 70 = 490									ÌПа;
σHadm2 :=	σHlimb2			= 445			ÌПа;
σHadm2 :=	SH			= 445			ÌПа;
σFlimb2 := 700			ÌÏà;
σFadm2 :=	σFlimb2			= 467			ÌПа;
σFadm2 :=	SF			= 467			ÌПа;

					ДМ 2016.1302.19.3ПЗ	Лист
					ДМ 2016.1302.19.3ПЗ	8

Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

3.3.1. Определяем коэффициент нагрузки (KH, KF);

3.3.2 Предворительное значение окружной скорости по формуле (V'):

Cv := 15 по табл. 4.9 [4. 95];

примен.

тогда:

ψa :=

0.315 - коэффициент ширины по табл. 3.3 [4. 53];

Перв

V' :=

= 3.02

м/с;

103 Cv

U1_22 ψa

3.3.3 Степень точности по табл. 4.10 [4. 96]:

m := 8;

3.3.1.3 Отношение ширины колесо к диаметру шестерни:

U1_2

+ 1

d1 = ψa

= 0.7

. №

3.3.4 Коэффициенты нагрузки на контактную выносливость.

По таб. 4.7 (1. 93] определяем коэффициент концентрации KHβ0 := 1.17

Справ

x := 0.75

таб. 4.1 [4. 77].

KHβ := KHβ0 (1 − x) + x = 1.042

По рис. 4.7 [4. 92] определяем коэффициент распределения нагрузки KHα := 1.1

По таб. 4.11 [4. 96] определяем коэффициент динамичности: KHv := 1.1

тогда:

KH := KHα KHβ KHv = 1.3

3.3.5 Коэффициенты нагрузки на изгибную выносливость

3.3.5.1 По таб. 4.8 [4. 94] определяем коэффициент концентрации: KFβ0 := 1.15

x := 0.5

таб. 4.1 [4. 77].

и дата

KFβ := KFβ0 (1 − x) + x = 1.075

3.3.6 Определяем коэффициент распределения нагрузки: KFα := 1 [4. 92]

Подпись

3.3.7 По таб. 4.12 [4, 97] определяем коэффициент динамичности KFv := 1.04

тогда:

KF := KFα KFβ KFv = 1.12

3.4.1 Предварительное межосебое расстояние по формуле:

дубл.

K := 300 - для прямозубых передач

T2 103

Инв. №

αw := (U1_2 +

= 109.7

мм см [4. 98]

σHadm2 U1_2

ψa

Принимаем с соответствии с единым рядом глабных параметров [4,51] стандартное значение:

. №

ГОСТ 2185-66 αw. := 110 мм

инв

3.4.2 Действительная скорость по формуле:

Взам.

V :=

2 αw. π n1

= 3.7

м/с

см [4. 98]

датаи

(U1_2 + 1) 60 103

b2 := 32 мм - ширина колеса

Подпись

3.4.3 Фактические контактные напряжения

σHadm2 = 445.5 МПа

σH := 270

U1_2 + 1

= 415.4 <

см [4. 98]

U1_2 + 1

недоруз

αw. U1_2

подл.

Лист

. №

ДМ 2016.1302.19.3ПЗ

Инв

Изм. Лист

№ докум.

Подпись Дата

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

Δσ := σHadm2 − σH 100 = 6.7 % в пределах допустимых значений -5% < Δσ < 15%

σHadm2

На этапе заканчиваются расчеты, связанные с контактной прочностью.

3.5.1Следующии этап - определение модуля.

3.5.2Окружная сила по формуле

F :=	T2 103 (U1_2	+ 1)	= 1429	Н см [1. 99]
F :=	αw. U1_2		= 1429	Н см [1. 99]
t2

Mодуль по формуле (mn):

ширина шестерни по формуле: b1 := 1.12 b2 = 35.8 примем b1. := 38 мм; для прямозубых передач

mn := 3.5 Ft2σ KF KF = 0.35 мм; см [1. 104]

b1. Fadm1

Полученное значение модуля округляем до ближайшего в соответствии с единым рядом главных параметров [4, 53]; mn. := 2 мм.

3.6 Определение чисел зубьев. Суммарное число зубьев.

Z' := 2 αw. = 110 см [4. 100]

mn.

примем Z := 110

Число зубьев шестерни

= 24.2

U1_2 + 1

примем

Z1 := 24

Число

зубьев колеса

Z2 := Z − Z1 = 86

Фактическое передаточнре число

= 3.58

а принятое

1_2

= 3.55

1_2

σF1

Проверяем фактическое напряжение изгиба зубьев шестерни (

Приведенное число зубьев:

Zv1 := Z1 = 24

Коэффициент формы зуба по табл. 4.13 [4. 101]

YF1 := 3.8

Тогда:

YF1

σF1 :=

Ft2

KF KF = 89

ÌПа а допускаемое

σFadm1 = 467

ÌПа;

b1. mn.

изгиба зубьев колеса (

σF2

Проверяем фактическое напряжение

Приведенное число зубьев:

Zv2 := Z2 = 86

YF2 := 3.6

Коэффициент формы зуба по табл. 4.13 [4. 101]

Тогда:

YF2

σF2 :=

Ft2

KF KF = 100.5

ÌПа а допускаемое

σFadm2 = 467

ÌПа;

b2 mn.

ДМ 2016.1302.19.3ПЗ

Изм. Лист № докум.

Подпись Дата

Лист

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

Условия прочности изгибу колес выполнено. 4.1 Геометрический рачсчет Делительные диаметры:

шестерни: d1 := mn. Z1 = 48 мм; см [4. 108] колеса: d2 := mn. Z2 = 172 мм;

Проверяем условие d1 +2 d2 = 110 = αw. = 110 мм

Диаметры вершин колес;

шестерни da21 := d1 + 2 mn. (1 + 0.1) = 52.4 см [4. 108] колеса da22 := d2 + 2 mn. (1 + 0.1) = 176.4

Диаметры впадин колес;

шестерни

df1 := d1 − 2 mn. (1.25 − 0.1)

= 43.4

см [4. 108]

колеса

df2

:= d2 − 2 mn. (1.25 − 0.1) = 167.4

4.2 Усилия участвующие в зацеплении.

Окружное усилие

Ft2 := Ft2 = 1429

см [4. 109]

Осевое усилие

Fa2 := 0Н см [4. 109]

Радиальное усилие

Fr2 := Ft2 tan 20

= 520

Н см [4. 109]

180

Нормальное усилие

Fn2 :=

Ft2

= 1520

см [4. 109]

cos 20

180

					ДМ 2016.1302.19.3ПЗ	Лист
					ДМ 2016.1302.19.3ПЗ	11

Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Изм.	Лист	№ докум.	Подпись	Дата

Перв. примен.

Справ. №

Инв. № подл. Подпись и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подпись и дата

4. Расчет цилиндрической зубчатой передачи между валами 2-3.

4.1. Исходные данные: T3 = 326 Н·м;

n2 = 407 îá/ìин; U2_3 = 2.8

ω2 = 42.6 c-1;

Срок службы передачи: ts = 15000 часов ;

3.1.3 Наработка (N):

C := 1 - число вхождений в зацепление зубьев колеса за один его оборот;

тогда:

N := ts 60

C = 3.7 × 108

циклов

[3, 15]

U1_2

NHG := 100 106

циклов - базовое число циклов напряжений; рис. 4.6

[4. 82]

3.1.4. Коэффициент долговечности

KHd := 0.67

= 1.03

NHG

3.1.5. Коэффициент долговечности по изгибу(

KFd

KFE := 0.752

- коэффициент эквивалентности

по изгибу; табл. 4.1

[4. 77]

m := 6

NFG := 4 106

- база изгибных напряжений;

KFd := KFE

= 1.6

[1. 33]

NFG

3.2. Выбор материалов

3.2.1. Ïримем äëÿ øестерни ñталь 45 ÃОСТ1050-88 ñ òермообработкой - улучшение

твердость

(полагая, что диаметр заготовки шестерни не превысит 90 мм. т. 3.3 [1])

HB1 := 240

3.2.1. Примем для колеса сталь 45 ГОСТ1050-88 с термообработкой - улучшение твердость

HB2

:= 220

3.2.1.4. Механические характеристики стали 45

для шестерни

σв1 :=

780

МПапредел прочности

σT1 :=

440

МПапредел текучести

для колеса

σв2 :=

690

ÌПа

σT2 :=

340

ÌПа

3.2.2. Допускаемые контактные напряжения для расчета на предотвращение усталостного

выкрашивания и изгибным напряжениям.

для ведущего колеса

σHlimb1 := 2HB1 + 70 = 550

ÌПа;

табл. 3.2 [1. 34]

SH := 1.1

σHlimb1

см. [1. 33];

σHadm1 :=

= 500

ÌПа;

[1. 292]

ДМ 2016.1302.19.3ПЗ

Лист

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке 0419

#
14.02.20232.33 Mб41.xps
#
14.02.2023165.29 Кб4LJKqe1YAtok.jpg
#
14.02.2023275.7 Кб4вал промежуточного.cdw
#
14.02.2023948.31 Кб4записка.pdf
#
14.02.20233.15 Mб4записка1.xmcd
#
14.02.2023114.84 Кб4колесо зубчатое.cdw
#
14.02.2023266.21 Кб4Компоновка.cdw
#
14.02.2023564.12 Кб4приводная станция.cdw
#
14.02.2023858.84 Кб4редуктор.cdw