
- •1. Техническое задание
- •2. Техническое предложение
- •2.1. Назначение узлов и проектируемого привода в целом
- •2.2. Выбор компоновки привода
- •2.3. Выбор электродвигателя
- •2.4. Кинематический расчет
- •2.5. Выбор материалов для изготовления червячной передачи
- •2.6. Расчет червячной передачи
- •2.7. Расчет на прочность
- •2.8. Кпд передачи
- •2.9. Определение сил, действующих при работе передачи
- •2.10. Тепловой расчет
- •2.11. Расчет клиноременной передачи
- •3.Эскизный проект
- •3.1.Определение диаметров валов и предварительный выбор подшипников
- •3.2. Выбор способов соединений валов с установленными на них деталями и расчет этих соединений
- •3.3. Эскизная компоновка редуктора
- •3.4.Расчет валов привода на прочность
- •3.5.Расчет подшипников для валов привода
- •3.6.Расчет предохранительной муфты
- •3.7.Определение размеров элементов корпуса, крышек и др. Деталей
- •3.8.Выбор смазки
- •3.9. Конструирование рамы
- •3.10. Монтаж привода
3.8.Выбор смазки
Смазывание зубчатых и червячных зацеплений и подшипников применяют в целях защиты от коррозии, снижения коэффициента трения, уменьшения износа, отвода тепла и продуктов износа от трущихся поверхностей, снижения шума и вибраций.
Т.к. контактное напряжение σН=235,2 Н, то рекомендуемая кинематическая вязкость при окружной скорости V=5,73 м/с равна 18 мм2/с. По выбранной кинематической вязкости выбираем марку масла И – Т – С – 320 (И – индустриальное, Т – тяжелонагруженные узлы (принадлежность к группе по назначению), С – масло с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками (принадлежность к группе по эксплуатационным свойствам), 320 – класс кинематической вязкости).
В червячных редукторах уровень масла определяется:
hм=(0,1…0,5)dа1=(0,1…0,5)63=(6,3…31,5) мм
При этом минимальный уровень масла:
hм min=2,2m, где m – модуль зацепления
hм min=2,2*6,3=13,86 мм
3.9. Конструирование рамы
Для обеспечения точного и постоянного взаиморасположения элементов привода применяем сварную раму.
Рама сваривается из стандартных швеллеров и листов. Размеры рамы определяются прорисовкой привода. При сварке располагаем швеллеры полками наружу, поскольку так удобнее крепить на неё элементы привода.
Элементы привода крепятся к раме при помощи болтового соединения. Для более надёжного соединения в местах установки болтов на внутренние поверхности полок швеллеров накладываем шайбы. Такие же шайбы устанавливаем в местах установки фундаментных болтов, предназначенных для крепления рамы к полу.
Компенсация вытяжки ремней ремённой передачи и обеспечение постоянного натяжения ремней достигается за счёт горизонтального перемещения двигателя. Для этого отверстия под установку болтов имеют овальную форму. Двигатель в нужном положении фиксируется установочными болтами.
К полу рама крепится при помощи фундаментных болтов с коническими концами. Болты устанавливаются в отверстия в полу и заливаются цементом.
Для безопасности обслуживающего персонала предусматриваем кожух, закрывающий элементы открытой ремённой передачи. После монтажа вокруг привода должно быть установлено ограждение.
3.10. Монтаж привода
После монтажа рамы и установки барабана к раме крепят редуктор, контролируя при установке соосность тихоходного вала редуктора и вала барабана.
Далее соединяют валы редуктора и барабана муфтой.
Устанавливают в соответствующее отверстие двигатель и крепят к выходному валу двигателя при помощи шпонки ведущий шкив ремённой передачи. Болты двигателя закручивают, но не затягивают, давя ему возможность горизонтального перемещения. Установочными винтами устанавливают двигатель в нужное положение, контролируя натяжение ремней передачи. Затягивают болты крепящие двигатель.
Проводят обкатку двигателя в течение 30 минут.
Монтируют кожухи ограждения.
Заключение
В результате работы над проектом был разработан привод роликового транспортёра.
Был выбран электродвигатель, рассчитана червячная передача, спроектированы и проверены на пригодность шпоночные соединения, подшипники, разработан общий вид редуктора, разработаны рабочие и сборочные чертежи деталей.
Были подобраны подходящие материала червяка и колеса. Передача была рассчитана по условиям контактной и изгибной выносливости зубьев.
Электродвигатель был выбран исходя из потребной мощности и условий работы привода.
Шпоночные соединения были проверены на смятие. Пригодность подшипников была оценена на заданный ресурс.
Форма и размеры деталей редуктора и рамы привода были определены конструктивными и технологическими соображениями.
Библиографический список
Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб. пособие для машиностр. спец. вузов. – 4-е изд., перераб. и доп.. –М.: Высш. шк., 1985. 447с.
Иванов М.Н. Детали машин: Учебник для машиностр. спец. вузов. – М.: Высш. шк., 1984.
Детали машин и прикладная механика: Учебное пособие к курсовому проекту/Составители: О.В. Калинин, Р.И. Зайнетдинов, Д.Б. Лопатин. – Челябинск: ЮУрГУ, 1999.
Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностр. спец. вузов. – М.: Машиностроение, 1974.
Цехнович Л.И., Петриченко И.П. Атлас конструкций редукторов. – Киев: Висш. школа, 1979.
Двигатели асинхронные единой серии АИР мощностью 0,06…400 кВт. - Владомир: Тестэк, 1995.
Справочник конструктора – машиностроителя/под ред. В.И. Анурьева. – М: Машиностроение, 1982. – Т.2.
Справочник по муфтам/ Под ред. В.С. Полякова. 2-е изд., испр. и доп.—Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979.—344 с., ил.
Приложения
Приложение 1
Компоновка привода:
Муфта
Редуктор червячный горизонтальный
Открытая цилиндрическая передача
Исходные данные:
Окружная(тяговая) сила на исполнительном механизме (Н) ....... 6000
Окружная скорость вала исполнительного механизма(м/с) ........ 1.2
Угловая скорость вала исполнительного механизма (1/с) ........ 9.6
Крутящий момент на валу исполнительного механизма (Нм) ....... 750
Шаг зубьев приводной звездочки исполнительного механизма (мм) 0
Число зубьев приводной звездочки исполнительного механизма ... 0
Диаметр барабана или удвоенный радиус на исполнительном
механизме, на котором приложена тяговая сила (мм) ............ 250
Время работы при номинальном режиме в смену (час) ............ 0
Время работы на второй ступени нагружения в смену (час) ...... 2
Число смен ................................................... 2
Количество лет службы ........................................ 6
Коэффициент нагрузки второй ступени .......................... 0.3
Параметры выбранного электродвигателя:
Тип двигателя ................................................ 4A132M2Y3
Мощность (Вт) ................................................ 11000
Асинхронная частота вращения вала (об/мин) ................... 2900
Диаметр вала (мм) ............................................ 38
Масса электродвигателя (кг) .................................. 93
Наибольший диаметр корпуса (мм) .............................. 302
Длина корпуса электродвигателя (мм) .......................... 580
Передаточное отношение привода ............................... 31.63409
Оптимальные параметры привода при минимальной его массе:
Крутящий момент на тихоходном валу редуктора ................. 500
Передаточное отношение редуктора ............................. 21.0894
Передаточное отношение открытой цилиндрической передачи ...... 1.5
Характеристики муфты:
Масса муфты .................................................. 11
Цена муфты ................................................... 1100
Характеристики редуктора:
Длина редуктора (мм) ......................................... 353.418
Высота редуктора (мм) ........................................ 446.0097
Ширина редуктора (мм) ........................................ 158.431
Цена редуктора (руб) ......................................... 167000
Масса редуктора (кг) ......................................... 19.78244
Межосевое расстояние (мм) .................................... 170.6405
Коэффициент диаметра ......................................... 16.24
Модуль зацепления ............................................ 5.890288
Делительный диаметр червяка (мм) ............................. 94.1857
Делительный диаметр колеса (мм) .............................. 247.3921
Характеристики открытой цилиндрической передачи:
Длина передачи (мм) .......................................... 458.3333
Высота передачи (мм) ......................................... 275
Межосевое расстояние (мм) .................................... 229.1667
Масса передачи (кг) .......................................... 32.65099
Цена передачи (руб) .......................................... 16431.05
Ширина шестерни (мм) ......................................... 63.05711
Характеристики привода:
Масса привода (кг) ........................................... 156.4334
Цена привода (руб) ........................................... 11186241.769
К.П.Д. привода ............................................... 0.72
Приложение 2
Компоновка привода:
Муфта
Редуктор червячный горизонтальный
Исходные данные:
Окружная(тяговая) сила на исполнительном механизме (Н) ....... 6000
Окружная скорость вала исполнительного механизма(м/с) ........ 1.2
Угловая скорость вала исполнительного механизма (1/с) ........ 9.6
Крутящий момент на валу исполнительного механизма (Нм) ....... 750
Шаг зубьев приводной звездочки исполнительного механизма (мм) 0
Число зубьев приводной звездочки исполнительного механизма ... 0
Диаметр барабана или удвоенный радиус на исполнительном
механизме, на котором приложена тяговая сила (мм) ............ 250
Время работы при номинальном режиме в смену (час) ............ 3
Время работы на второй ступени нагружения в смену (час) ...... 2
Число смен ................................................... 2
Количество лет службы ........................................ 6
Коэффициент нагрузки второй ступени .......................... 0.3
Параметры выбранного электродвигателя:
Тип двигателя ................................................ 4A132M2Y3
Мощность (Вт) ................................................ 11000
Асинхронная частота вращения вала (об/мин) ................... 2900
Диаметр вала (мм) ............................................ 38
Масса электродвигателя (кг) .................................. 93
Наибольший диаметр корпуса (мм) .............................. 302
Длина корпуса электродвигателя (мм) .......................... 580
Передаточное отношение привода ............................... 31.63409
Оптимальные параметры привода при минимальной его массе:
Крутящий момент на тихоходном валу редуктора ................. 750
Передаточное отношение редуктора ............................. 31.63409
Характеристики муфты:
Масса муфты .................................................. 11
Цена муфты ................................................... 1100
Характеристики редуктора:
Длина редуктора (мм) ......................................... 439.5019
Высота редуктора (мм) ........................................ 557.8962
Ширина редуктора (мм) ........................................ 155.9561
Цена редуктора (руб) ......................................... 210500
Масса редуктора (кг) ......................................... 23.86138
Межосевое расстояние (мм) .................................... 203.0292
Коэффициент диаметра ......................................... 16.11
Модуль зацепления ............................................ 5.159661
Делительный диаметр червяка (мм) ............................. 81.83223
Делительный диаметр колеса (мм) .............................. 325.0587
Характеристики привода:
Масса привода (кг) ........................................... 127.8614
Цена привода (руб) ........................................... 11308350.7188
К.П.Д. привода ............................................... 0.75
Приложение 3
Компоновка привода:
Муфта
Редуктор планетарный (2-х ст.)
Исходные данные:
Окружная(тяговая) сила на исполнительном механизме (Н) ....... 6000
Окружная скорость вала исполнительного механизма(м/с) ........ 1.2
Угловая скорость вала исполнительного механизма (1/с) ........ 9.6
Крутящий момент на валу исполнительного механизма (Нм) ....... 750
Шаг зубьев приводной звездочки исполнительного механизма (мм) 0
Число зубьев приводной звездочки исполнительного механизма ... 0
Диаметр барабана или удвоенный радиус на исполнительном
механизме, на котором приложена тяговая сила (мм) ............ 250
Время работы при номинальном режиме в смену (час) ............ 3
Время работы на второй ступени нагружения в смену (час) ...... 2
Число смен ................................................... 2
Количество лет службы ........................................ 6
Коэффициент нагрузки второй ступени .......................... 0.3
Параметры выбранного электродвигателя:
Тип двигателя ................................................ 4A132M2Y3
Мощность (Вт) ................................................ 11000
Асинхронная частота вращения вала (об/мин) ................... 2900
Диаметр вала (мм) ............................................ 38
Масса электродвигателя (кг) .................................. 93
Наибольший диаметр корпуса (мм) .............................. 302
Длина корпуса электродвигателя (мм) .......................... 580
Передаточное отношение привода ............................... 31.63409
Оптимальные параметры привода при минимальной его массе:
Крутящий момент на тихоходном валу редуктора ................. 750
Передаточное отношение редуктора ............................. 31.63409
Характеристики муфты:
Масса муфты .................................................. 11
Цена муфты ................................................... 1100
Характеристики редуктора:
Длина редуктора (мм) ......................................... 449.5316
Высота редуктора (мм) ........................................ 454.5316
Ширина редуктора (мм) ........................................ 233.9625
Цена редуктора (руб) ......................................... 206550
Масса редуктора (кг) ......................................... 1227.442
Межосевое расстояние (мм) .................................... 98.22812
Передаточное отношение первой ступени ........................ 7.056368
Коэффициент ширины шестерни первой ступени ................... 0.5985394
Коэффициент ширины шестерни второй ступени ................... 1.246809
Делительный диаметр шестерни первой ступени (мм) ............. 24.38521
Количество потоков ........................................... 3
Характеристики привода:
Масса привода (кг) ........................................... 1331.442
Цена привода (руб) ........................................... 11304400.7188
К.П.Д. привода ............................................... 0.98
Приложение 4
Компоновка привода:
Муфта
Редуктор коническо-цилиндрический горизонтальный (2-х ст.)
Исходные данные:
Окружная(тяговая) сила на исполнительном механизме (Н) ....... 6000
Окружная скорость вала исполнительного механизма(м/с) ........ 1.2
Угловая скорость вала исполнительного механизма (1/с) ........ 9.6
Крутящий момент на валу исполнительного механизма (Нм) ....... 750
Шаг зубьев приводной звездочки исполнительного механизма (мм) 0
Число зубьев приводной звездочки исполнительного механизма ... 0
Диаметр барабана или удвоенный радиус на исполнительном
механизме, на котором приложена тяговая сила (мм) ............ 250
Время работы при номинальном режиме в смену (час) ............ 3
Время работы на второй ступени нагружения в смену (час) ...... 2
Число смен ................................................... 2
Количество лет службы ........................................ 6
Коэффициент нагрузки второй ступени .......................... 0.3
Параметры выбранного электродвигателя:
Тип двигателя ................................................ 4A160S4Y3
Мощность (Вт) ................................................ 15000
Асинхронная частота вращения вала (об/мин) ................... 1465
Диаметр вала (мм) ............................................ 48
Масса электродвигателя (кг) .................................. 135
Наибольший диаметр корпуса (мм) .............................. 358
Длина корпуса электродвигателя (мм) .......................... 624
Передаточное отношение привода ............................... 15.98067
Оптимальные параметры привода при минимальной его массе:
Крутящий момент на тихоходном валу редуктора ................. 750
Передаточное отношение редуктора ............................. 15.98067
Характеристики муфты:
Масса муфты .................................................. 15
Цена муфты ................................................... 1500
Характеристики редуктора:
Длина редуктора (мм) ......................................... 571.9573
Высота редуктора (мм) ........................................ 219.4691
Ширина редуктора (мм) ........................................ 217.7104
Цена редуктора (руб) ......................................... 460500
Масса редуктора (кг) ......................................... 66.07831
Передаточное отношение первой ступени ........................ 4
Коэффициент ширины шестерни первой ступени ................... 0.3
Коэффициент ширины шестерни второй ступени ................... 0.8
Внешнее конусное расстояние (мм) ............................. 124.9658
Межосевое расстояние цилиндрической ступени (мм) ............. 156.0496
Делительный диаметр шестерни первой ступени (мм) ............. 56.50591
Характеристики привода:
Масса привода (кг) ........................................... 216.0783
Цена привода (руб) ........................................... 15593932.7969
К.П.Д. привода ............................................... 0.92
Приложение 5
№ Документа
Дата
Подпись
Изм
Лист
Лист
ФТиТ
– 301.3722.00.00 ПЗ