1350 / пример 3 / RPZ_Zamchiy

Содержание:

Техническое задание…………………………………………………………………….................................................3 Введение……………………………………………………………………………………………………………………………………………..4

1.Кинематический расчет привода ………………………………………………………..............................................5

1.1.Выбор электродвигателя ………………………………………………………………………………………………………....5

1.2.Определение вращающего момента на тихоходном валу ………………………………………6

2.Анализ результатов расчета на ЭВМ …………………………………………................................................7

3.Эскизное проектирование …………..…………………………………………………………..............................................8

3.1.Предварительный расчёт валов …………………………………………………………………………………..........…8

3.2.Расстояния между деталями передач ………………………………………………………………………...........9

3.3.Выбор типов подшипников и схемы их установки ……………………………………………..............9

4.Расчет соединений ………………………………………………………………………..........................................................10

4.1.Соединения с натягом ……………………………………………………………………………………………………………....10

4.1.1.Соединение тихоходного вала с колесом …………….………………..............................10

4.1.2.Соединение промежуточного вала с колесом ………………………….............................11

4.2.Шпоночное соединение ……………………………………………………………..................................................13

4.3.Сварное соединение ………………………………………………………………………………………………………………....14

5.Определение сил реакций в опорах валов…………………………………………………………………………………15

5.1.Быстроходный вал редуктора…………………………………………………...………………………………............15

5.2.Промежуточный вал редуктора ………………………………………………...…………………………..............16

5.3.Тихоходный вал редуктора………………………………………………………...……………………………………......17

6.Подбор подшипников качения ………………………………………………………....................................................19

6.1.Расчет подшипников для опор быстроходного вала……………………………………………........19

6.2.Расчет подшипников для опор промежуточного вала…………………………………………........20

6.3.Расчет подшипников для опор тихоходного вала………………………………………………….......21

7.Уточненный расчет валов……………………………………………………..………………………………………………………...24

7.1.Быстроходный вал ……………………………………………………………..……………………………………………...........24

7.2.Промежуточный вал…………………………………………………...…….......……………………………………………......28

7.3.Тихоходный вал ……………………………………………………………..………………………………………………………....32

8.Проектирование звёздочек цепной передачи…………………………………………........………………......34

9.Выбор смазочного материала и способа смазывания деталей передач

2

Техническое задание

3

Введение

Целью выполнения курсового проекта является проектирование привода цепного конвейера.

Цепной конвейер - машина непрерывного транспорта для горизонтального перемещения насыпных и штучных грузов, устанавливаемая в отапливаемом помещении. Проектируемый привод цепного конвейера состоит из асинхронного электродвигателя с цилиндрическим двухступенчатым редуктором, а также из приводного вала с звёздочкой и цепной передачей.

Составными частями привода являются асинхронный электродвигатель, двухступенчатый цилиндрический соосный редуктор, цепная передача, приводной вал.

Устройство привода следующее: вал двигателя передает момент через муфту на быстроходный вал редуктора; вращающий момент с выходного вала редуктора передается на приводной вал через цепную передачу.

Требуется выполнить необходимые расчеты, выбрать наилучшие параметры схемы и разработать конструкторскую документацию, предназначенную для изготовления привода:

чертеж общего вида редуктора; сборочный чертеж редуктора; рабочие чертежи деталей редуктора;

чертеж общего вида ведомой звёздочки; чертеж общего вида привода;

расчетно-пояснительную записку и спецификации;

4

1. Кинематический расчет привода.

1.1.Выбор электродвигателя.

Для проектирования привода цепного транспортера необходимо прежде всего выбрать электродвигатель.

Для этого определяем мощность, потребляемую движущим устройством, оцениваем КПД привода и вычисляем потребную мощность двигателя. Далее уточняем передаточные отношения редуктора, подсчитываем скорость вращения вала электродвигателя. По этим данным и подбирается электродвигатель.

1.Мощность на выходе:

Рвых Ft V 13, 2 0, 4 5, 2 кВт 1000 1000

2.Общий КПД привода:

общ зуб 2 муфты2 опор

где: = 0,98 – КПД зубчатой передачи ;

зуб

=0,98 – КПД муфты;

муфты

= 0,99 – КПД подшипников (опора приводного вала).

5. Определим частоту вращения вала электродвигателя:

nвх nвых uобщ

где: uобщ uБ uТ - передаточное число редуктора;

5

Из таблицы 1.2 [1] выбираем передаточные отношения тихоходной и быстроходной

Исходя из мощности и ориентировочного значения частоты вращения, по табл.19.28 [1] выбираем электродвигатель АИР 112М4/1440

Мощность Р = 5,5 кВт; частота вращения вала равна 1440 об/мин.

ДВ

1.2.Определение вращающего момента на тихоходном валу.

Момент на приводном валу (Т ) определяется по формуле:

Тогда вращающий момент на тихоходном валу:

ТТ Твых / ( муфты опор ) /2 0,98 0,99 3 827 Нм

Полученные результаты являются исходными данными для расчета зубчатых передач

на ЭВМ.

6

2. Анализ результатов расчета на ЭВМ.

Расчет зубчатых передач редуктора осуществлен на ЭВМ. По его итогам было

получено 9 вариантов исполнения 2-х ступеней редуктора. Выбор оптимального варианта осуществляется посредством 8 параметров, характеризующих передачу.

тихоходной u ступенями редуктора. Поэтому в программе предусматривается проведение

Т

расчетов при различных отношения u /u . В программе также варьируется

Б т

термообработка колес, которая очень существенно влияет на массу редуктора.

По рассчитанным данным ищется оптимальный вариант конструкции, учитывающий минимальную массу редуктора, минимальную стоимость и габариты.

В приложении 1 приведены данные проектного расчета и полученные результаты расчета на ЭВМ по которым, исходя из оптимального соотношения массы редуктора,

межосевого расстояния, способа термообработки, стоимости и соотношения передаточных чисел ступеней был выбран 6 вариант по следующим причинам:

Твердости колес (28,5HRC) и шестерен (49HRC) являются оптимальными для работы передачи. Суммарная масса передачи 17.5 кг (всего механизма 63.7 кг) сравнительно невелика. Суммарное межосевое расстояние 150 мм обеспечивает небольшие размеры редуктора.

7

3.Эскизное проектирование.

3.1. Предварительный расчет валов.

Крутящий момент в поперечных сечениях валов определяется по результатам

Далее определяем предварительные диаметры валов:

1.Для быстроходного вала:

d (7...8)3Tб 8 325,7 23 мм

Исходя из условия применения упругой муфты со звездочкой (конец вала цилиндрический) и диаметра вала электродвигателя принимаем:

d=24мм,

тогда

dп d 2tцил 24 2 3 30 мм dбп dп 3r 30 3 2 36 мм

(принимаем по табл. 19.1.нормальных линейных размеров)

по табл. 3.1 [1] в зависимости от диаметра быстроходного вала :

Для обеспечения посадки на вал колеса быстроходной ступени принимаем: dк 38 мм

dбк dк 3 f 38 3 1, 2 41,6 42мм

размер фаски колеса f = 1,2

Тогда диаметр вала под подшипник: dп dк 3r 38 3 2,5 30,5 30 мм

координата фаски подшипника r = 2,5мм;

3.Для тихоходного вала:

d (5...6)3ТТ 5 3827 40 мм

dп d 2tкон 40 2 3 46 мм dбп dп 3r 45 3 3 54 56 мм

dк dп 56 мм

dбк dк 3 f 45 3 1,6 49,8 50 мм

высота заплечика t = 2,3;

кон

высота фаски f = 2,0.

8

3.2. Расстояния между деталями передач.

Размеры корпуса редуктора определяются числом и размерами размещенных в них деталей, относительным их расположением и величиной зазоров между ними.

Чтобы поверхности вращающихся колёс не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор a 3L 3 , где L-расстояние между внешними поверхностями деталей передач, мм.

Согласно приведённой в техническом задании схеме находим приближённо:

тогда:

а 3L 3 3400 3 10 мм

Принимаем а=10мм.

Расстояние между дном корпуса и поверхностью колёс:

b0 3а 3 10 30 мм

Расстояние между торцовыми поверхностями колёс разных ступеней:

с 0,3...0,5 а 5 мм

Толщина стенок корпуса определяется по формуле:

1,34ТТ 1,34827 7мм .

Принимаем 8 мм

3.3.Выбор типов подшипников и схемы их установки.

Всоответствии с установившейся практикой проектирования и эксплуатации машин тип подшипника выбираем по следующим рекомендациям:

Для опор валов цилиндрических прямозубых и косозубых колёс редукторов применяем шариковые радиальные подшипники. Первоначально назначаем подшипники лёгкой серии. Если при последующем расчёте грузоподъёмность подшипника окажется недостаточной, то принимаем подшипники средней серии. При чрезмерно больших размерах шариковых подшипников в качестве опор валов цилиндрических колёс применяем подшипники конические роликовые.

Для опор приводного вала, имеющего значительную длину, назначаем сферические двухрядные подшипники, допускающие большой взаимный перекос колец.

Схема установки подшипников «враспор» конструктивно наиболее проста. Ее широко применяют при относительно коротких валах.

9