- •1.1 Введение
- •1.2 Энергетический и кинематический расчет привода
- •1.2.1 Кпд привода
- •1.2.2 Подборка электродвигателя
- •1.2.3 Общее передаточное число и его разбивка по ступеням
- •1.2.4 Частота вращения и моменты на валах
- •1.3 Проектный расчет зубчатых передач
- •1.3.1 Режим работы передачи и число циклов перемены напряжения
- •1.3.2 Допускаемые контактные напряжения на сопротивление усталости
- •1.3.3 Коэффициент расчетной нагрузки при расчете по контактным напряжениям
- •1.3.4 Проектировочный расчет цилиндрической передачи
- •1.3.4.1 Расчет тихоходной ступени
- •1.3.4.2 Расчет быстроходной ступени
- •1.3.5 Допускаемые напряжения на изгиб в зубьях шестерни [2, с. 10]:
- •1.4 Предварительный расчет диаметров валов
- •1.5 Предварительный расчет открытой конической передачи
- •1.5.1 Допускаемые контактные напряжения на сопротивление усталости
- •1.6Подбор муфты
- •2 Эскизный проект
- •2.1 Основные параметры привода.
- •2.1.1 Параметры редуктора.
- •2.1.2 Общее передаточное число привода
- •2.1.3 Уточнение nj и Тj:
- •2.2 Диаметры валов редуктора
- •2.2.1 Быстроходный вал.
- •2.2.2 Промежуточный вал.
- •2.2.3 Тихоходный вал.
- •2.3 Конструкция зубчатых колес
- •2.4 Конструктивные элементы редуктора
- •2.5 Смазка зацеплений и подшипников
- •2.6 Усилия в передачах
- •2.7 Проверочный расчет валов на статическую прочность
- •2.7.1 Расчет на статическую прочность
- •2.8 Подбор подшипников качения
- •2.8.1 Нагрузка на опорах валов Fr и Fa приведена в таблице 2.8.
- •2.9 Расчет шпоночных соединений
- •3 Технический проект
- •3.1 Проверка опасного сечения промежуточного вала на долговечность
КП. ТММ. 3-1-3КП
НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «ДЕТАЛИ МАШИН»
ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
на курсовой проект по дисциплине «Детали машин»
Студент Гришаев Р.В. Группа 07-ЛА
Факультет « ФМиАТ »
ДМ- |
0 |
3 |
. |
0 |
5 |
- |
0 |
1 |
. |
1 |
5 |
. |
0 |
0 |
Тема проекта: Привод цепного конвейера
Состав привода: электродвигатель, муфта, редуктор цилиндрический двухступенчатый соосный горизонтальный (Ц2С), муфта, ременная передача.
Исходные данные по варианту 03 задания:
1) окружное усилие на барабане F = 10000 Н;
2) скорость барабана v = 0,125 м/с;
3) ширина барабана В = 800 мм;
4) высота оси барабана от уровня пола Н = 630 мм;
5) число зубьев тяговых звездочек__________________________________________ z = 8
6) шаг тяговых звездочек t=125мм
7) срок службы h = 7 лет; 8) выпуск – массовое производство
Обозначено:1 Электродвигатель,2 ременая передача,3Редуктор Ц2С, 4 муфта, 5 тяговые звездочки.
Рис.1 – Кинематическая схема
Циклограмма нагружения: число блоков при N > 104 i = 4
Ti / T |
| |||||||||||||||
1,8 |
| |||||||||||||||
1,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
1,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
1,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||
1,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
1,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
1,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
0,7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||
0,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
0,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||
0,1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 |
Lhi / Lh | ||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 2 – Циклограмма нагружения
Студент
(дата выдачи) (подпись)
Руководитель
(дата подписи) (подпись)
Коэффициенты использования:
годового кг = 0,25
суточного кс = 0,3
1.1 Введение
Дисковый (тарельчатый) питатель применяется для сыпучего материала. Дисковые питатели снабжены загрузочным устройством, из которого груз попадает на вращающийся вокруг вертикальной оси диск и сбрасывается с него неподвижно закрепленным скребком. Скорость вращения диска выбирают такой, чтобы сбрасывание груза не происходило под действием центробежной силы. Груз транспортируется на высоте: . Питатель установлен в помещении цеха, условия работы нормальные (). Привод (рис. 1) включает в себя электродвигатель 1, упругую муфту 2, редуктор цилиндрический двухступенчатый рядный горизонтальный с раздвоенной тихоходной ступенью (Ц2рт) 3, открытую коническую зубчатую передачу 4. Номинальный вращающий момент Т на приводном валу передается через подшипники. По графику нагрузки (в соответствии с рис. 2) режим работы питателя переменный без реверсирования привода.
Масштаб выпуска привода – единичный; редуктора – мелкосерийный;
способ изготовления корпусных деталей – сварное.
1.2 Энергетический и кинематический расчет привода
1.2.1 Кпд привода
Общий КПД привода в соответствии с рисунком 1 (ТЗ):
η0=η1η2η3η4η5,
где ηi(i=1…5) представлены в таблице 1.1
Таблица 1.1-КПД кинематических пар привода
Муфта |
Зубчатая открытая передача |
Ременная передача |
Подшипники качения | |
Коническая |
Коническая | |||
0,98 |
0,93 |
0,93 |
- |
0,99 |
η0= 0,980,930,930,99=0,839
1.2.2 Подборка электродвигателя
При заданной циклограмме нагруженки (режим технологического процесса фиксирован), двигатель работает в кратковременном режиме с продолжительностью включения под нагрузкой от 10 до 60 минут.
Потребляемая мощность двигателя, кВт:
, (1.1)
где =- эквивалентный вращающий момент, Н∙м;
=5000- номинальный момент
- коэффициент приведения заданного переменного режима нагрузки по эквивалентному постоянному:
=, (1.2)
где ,- ступень постоянной нагрузки, Н∙м и соответствующие ей время работы, ч;
= - полный срок службы передачи;
где n- число ступеней нагрузки по графику нагрузки:
==0,8;
== 4000 Н∙м;
Определим потребляемую мощность двигателя:
кВт
Возможные к применению двигатели [1, c.23, 24] приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.2- Характеристика двигателей
Вариант |
Марка двигателя |
Рдв, кВт |
nдв,мин-1 |
Тпуск/Т |
Тmax/Т |
Масса, кг |
1 |
АИР 100L2У3 |
5,5 |
2850 |
2,1 |
2,4 |
38 |
2 |
АИР 112M4У3 |
5,5 |
1430 |
2,0 |
2,5 |
49 |
3 |
АИР 132S6У3 |
5,5 |
960 |
2,0 |
2,2 |
68,5 |
4 |
АИР 132M8У3 |
5,5 |
715 |
1,8 |
2,2 |
82 |
Форма исполнения двигателей – IM1081 (на лапах) Все двигатели удовлетворяют условиям пуска: Тпуск/Т >1,4 |
1.2.3 Общее передаточное число и его разбивка по ступеням
Общее передаточное число привода u0 =u1ui, гдеui - передаточное число однойi-ой ступени передач.
Для удобства запишем:
u0= nдв / nр.о= uредuп, (4)
где uред- передаточное число редуктора;
uп - передаточное число всех прочих (кроме редуктора) передач привода.
uред= u0- редуктора: uред= uБuТ;
uБ – быстроходной (цилиндрической) ступени редуктора;
uТ – тихоходной (цилиндрической) ступени редуктора;
Задаваясь по рекомендациям практики (табл. 2) передаточными числами отдельных ступеней передач (uп= uп1uпi), находят передаточное число редуктора uред= u0/ uп
При разбивке u0были использованы рекомендации:
Для редукторов Ц2рт передаточное число uред=7,5÷50 ( рекомендуемые 12,5÷25);
uБ= uред/ uТ. ОкруглениеuБпроводилось по
ГОСТ 12289-76, uТ- по ГОСТ 2185-66.
Отклонение общего передаточного числа при округлении [1, c.14]:
u0=100(u0- u0)/ u0 % ≤ [u0=± 4%] (5)
Таблица 1.3 – Разбивка и0по ступеням передач
Вариант |
Двигатель |
u0 |
uп |
uред |
uБ |
uТ |
uБ |
uТ |
uред |
uп |
u0 |
u0 % |
1 |
100L2 |
285 |
5,7 |
50 |
8,04 |
6,2 |
8 |
6,3 |
50,4 |
5,6 |
282,24 |
0,62 |
2 |
112М4 |
143 |
5,7 |
25 |
5,68 |
4,5 |
5,6 |
4,5 |
25,2 |
5,6 |
141,12 |
1,31 |
3 |
132S6 |
96 |
3,8 |
25 |
5,68 |
4,5 |
5,6 |
4,5 |
25,2 |
3,8 |
95,76 |
0,25 |
4 |
132M8 |
71,5 |
2,8 |
25 |
5,68 |
4,5 |
5,6 |
4,5 |
25,2 |
2,8 |
70,56 |
1,31 |
Погрешность u0 была определена по формуле (5) и составила менее допустимых 4%.
|
исходя из указанных выше рекомендаций для заданного привода выбираем двигатель АИР 112М4 У3 ТУ 16-525.571-84;
Габариты, мм:
l30= 435;h31=285;d30=246;d34 =300;h37 =160.
Установочные и присоединительные размеры, мм :
d1= 32; l1 =80; b1=10; h1=8
l10 =140; l31 =70; d10=12;
b10 = 190;h =112;h10=12;
l21 =16;d20 =265;d25 =230.
Исполнение IM1081.
Рисунок 1.1 –Размеры двигателя