СОДЕРЖАНИЕ

1 Техническое задание…………………………………………………………… 3

2 Кинематический и силовой расчёты привода…………………………………4

2.1 Общее КПД кинематической цепи привода……………………………..4

2.2 Требуемая мощность двигателя………………………………………….. 4

2.3 Передаточное отношение привода………………………………………..4

2.4 Разбивка передаточного отношения по ступеням…………………….…5

2.5 Частота вращения валов……………………………………………………5

2.6 Мощности на валах…………………………………………………………5

2.7 Крутящие моменты на валах………………………………………………6

2. 8 Расчет требуемой долговечности привода………………………………7

3 Выбор материала…………………………………………………………..........7

4 Выбор допускаемых напряжений при расчете цилиндрической передачи………………………………………………………………………..…….7

4.1 Допускаемое контактное напряжение……………………………………8

4.2 Допускаемое напряжение изгиба …………………………………………9

5 Расчет закрытой цилиндрической передачи …………………..…………….13

6 Проектировочные(ориентировочные) расчеты валов………………………14

7 Выбор спооба и типа смазки подшипников и передач………………………14

8 Первая эскизная компоновка редуктора………………………………………14

8.1 Определение толщины стенки и размеров фланцев корпуса

редуктора ………………………………………………………………………..14

8.2 Определение диаметров фланцевых болтов ……………………………...15

8.3 Определение размеров крышек подшипников …………………………...16

9 Проектировочный(приближенный) расчет валов…………………………..16

10 Подбор подшипников на валы ……………………………………………...22

11 Расчёт шпоночных соединений …………………………………………….25

12 Проверочные (уточнённые) расчёты валов на сопротивление

усталости …………………………………………………………………………

13 Задание характера сопряжений деталей в редукторе……………………………………………………………………………39

Список литературы………………………………………………………………..40

1 Техническое задание

Спроектировать привод барабанного сита при следующих исходных данных:

1. Крутящий момент на валу Т_вл = 0, 33 * 10⁶ Н*мм;

2. Частота вращения вала потребителя  _ВЫХ = 150 об/с;

3. Срок службы в годах 1 год;

4. Сменность работы 2 смены;

5. Производство единичное.

1 - электродвигатель;

2 – плоскоременная передача;

3 - редуктор;

4 - муфта;

На защиту в установленный срок предоставить:

1. чертёж общего вида привода в двух проекциях с перечислением составных частей изделия;

2. сборочный чертёж редуктора в двух проекциях (в масштабе 1:1) со спецификацией;

3. рабочие чертежи двух деталей редуктора: червячного колеса, вала;

4. пояснительную записку формата А4

2 Кинематический и силовой расчёты привода

2.1 Общее кпд кинематической цепи привода

 _III =  _муфты · h _рем · h _цил · h ² _вал ·  _вал = 0,98 · 0,96 · 0,98 · 0,99² 0,99= 0,89 ,

где h _муфты - КПД муфты;

h _рем - КПД ременной передачи;

h _цил - КПД цилиндрической передачи;

h _вал - КПД вала;

2.2 Требуемая мощность двигателя

N _ДВ  = = 5,82 кВт.

N_вых= =

Выбираем асинхронный электродвигатель закрытый обдуваемый единой серии 4А мощностью = 7,5 кВт и синхронной частотой вращения = 1000 об/мин. Двигатель 4А 132M6 У3 ГОСТ 19523-81.

Асинхронная частота вращения

об/мин, где

n₂ - асинхронная частота вращения, об/мин;

n₁ - синхронная частота вращения, об/мин;

s – коэффициент скольжения, s=0,04-0,06;

вала двигателя n _ДВ = 960 об/мин

2.3 Передаточное отношение привода:

= = = 6,4;

n_дв - асинхронная частота вращения, об/мин;

n_вых - частота вращения на выходе, об/мин;

2.4 Разбивка передаточного отношения по ступеням

i_пр=i_рем* i_ред *i_муф;

i_рем – передаточное отношение ременной передачи;

i_ред - передаточное отношение редуктора;

i_муф - передаточное отношение муфты;

i_ред=2,5; i_муф=1;

=

2. 5 Частота вращения валов

n₁= об\мин;

n₂=об\мин;

n₃= об\мин;

2.6 Мощности на валах:

N ₁ = N _ДВ  _рем · _вал = 5,82 · 0,96·0,99 = 5,53 кВт;

N ₂ = N ₁ · h _цил · _вал = 5,53·0,98·0,99 = 5,36 кВт;

N ₃ = N ₂ · h _муф· _вал = 5,36 ·0,98·0,99 = 5,2 кВт;

2.7 Крутящие моменты на валах:

Т _ДВ =9,55·10⁶· = 9,55·10⁶· = 0,058·10⁶ Н · мм;

Т ₁ = 9,55·10⁶· = 9,55·10⁶· = 0,14·10⁶ Н · мм;

Т ₂ = 9,55·10⁶· = 9,55·10⁶· = 0,34·10⁶ Н · мм;

Т ₃ = 9,55·10⁶· _. = 9,55·10⁶· = 0,33·10⁶ Н · мм;

Результаты расчётов сведём в таблицу 2.1

Таблица 2.1

Номер вала	Мощность, Вт	Крутящий момент, Н · мм	Частота вращения, Об/мин.
Вал двигателя	5,82	0,058·106	960
I вал	5,53	0,14·106	375
II вал	5,36	0,34·106	150
III вал	5,2	0,33·106	150

2.8 Расчет требуемой долговечности привода

L_h=L*D*C*8, где

L – срок службы в годах;

D – количество дней в году;

С – сменность работы;

L_h=2*365*2*8=11680 ч.

3 Выбор материала

Материал для колес углеродистая сталь 45, термообработка улучшение твердости колеса 245, шестерни 285.

4 Выбор допускаемых напряжений при расчете цилиндрической передачи

4.1 Допускаемое контактное напряжение:

Определяем допускаемое контактное напряжение, не вызывающее опасной усталости материалов колес :

[  _H ] = · Z _N,

где  _HlimB - предел базовый предел контактной выносливости материалов зубьев, МПа;

[S_H] - минимальный коэффициент запаса прочности;

Z _N - коэффициент долговечности;

s _{HlimB 2}=2 · H ₂+70 = 2 · 245 + 70 = 560 МПа;

s _{HlimB 1}=2 · H ₁+70 = 2 · 285 + 70 = 640 МПа;

[S_H]₅₆ = 1,1 – при термообработке “улучшение”.

Z _N =

где N _{Hlim B} - базовое число циклов напряжений;

N _HE - эквивалентное число циклов изменения контактных напряжений;

q _H - показатель степени кривой контактной усталости.

N _{HlimB 2}= 30 · H ₂ ^2.4 =30 · 245 ^2.4 = 16,2 · 10 ⁶ циклов;

N _{HlimB 1} = 30 · H ₁ ^2.4 =30 · 285 ^2.4 = 23,3 · 10 ⁶ циклов.

N _HE =60 L _h · n ,

N _{HE 1} = 60 L _h · n = 60 · 365 · 8 · 2 · 1·375 = 131,4 · 10 ⁶ циклов;

N _{HE 2} = 60 L _h · n = 60 · 365 · 8 · 2 · 1·150 = 52,5 · 10 ⁶ циклов;

q _H =6.

Z _{N 2} = = 0,82;

Z _{N 1} = = 0,51;

Принимаем Z _{N 2}=1; Z _{N 1}=1

[_H]₁ = МПа;

[s_H]₂ = МПа;

[s_H]_р  МПа;