- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Национальный исследовательский томский политехнический университет
- •Задание:
- •Исходные данные:
- •Содержание
- •1. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт
- •2. Расчет зубчатых колес редуктора
- •Требуемое условие [1,с. 35]
- •Нормальный модуль зацепления принимаем по следующей рекомендации
- •3. Расчёт клиноремённой передачи
- •Следовательно, окончательно принимаем диаметры шкивов
- •Долговечность ремней
- •Рабочий ресурс
- •4. Предварительный расчет валов редуктора и выбор подшипников
- •5. Пояснение к эскизной компоновке редуктора, ее цель
- •6. Определение размеров элементов корпуса редуктора Конструктивные размеры шестерни и колеса
- •Конструктивные размеры корпуса редуктора
- •7. Общая схема сил, действующих на валы
- •8. Проверка долговечности подшипников.
- •9. Подбор и проверка шпонок
- •10. Расчёт на прочность входного вала
- •Ведущий вал
- •Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
- •11. Анализ посадок и допусков
- •12. Выбор сорта масла
- •13. Сборка редуктора
- •14. Литература
Следовательно, окончательно принимаем диаметры шкивов
d1 = 125 мм
d2 = 310 мм.
Межосевое расстояние ар следует принять в интервале [1, c.130]
аmin = 0,55(d1 + d2) + T0 = 0,55(125+ 310) + 8 = 247,25 мм;
аmax = d1 + d2 = 125 + 310 = 435 мм,
где Т0 = 8 мм (высота сечения ремня).
Принимаем предварительно близкое значение ар = 400 мм.
Расчётная длина ремня [1, c.121]
Ближайшее значение по стандарту L = 1600 мм.
Уточненное значение межосевого расстояния ар с учётом стандартной длины ремня L [1, c.130]
где w = 0,5(d1 + d2) = 0,5∙3,14(125 + 310) = 680 мм;
y = (d2 – d1)2 = (310 – 125)2 = 34000;
Угол обхвата меньшего шкива [1, c.130]
Коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации передачи:
для привода к ленточному конвейеру при односменной работе Ср = 1,0 [1, c.136].
Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня:
для ремня сечения А при длине L = 1600 мм коэффициент СL = 1,01 [1, c.135].
Коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата:
при 1 = 156,5 коэффициент С 0,95 [1, c.135].
Коэффициент, учитывающий число ремней в передаче: предполагая, что число ремней в передаче будет от 2 до 3, примем коэффициент Сz = 0,95.
Число ремней в передаче [1, c.135]
где Р0 – мощность, передаваемая одним клиновым ремнём, кВт; для ремня сечения А при длине L = 1600 мм, работе на шкиве d1 = 125 мм и U = 2,5 мощность P0 = 2,19 кВт (то, что в нашем случае ремень имеет другую длину L = 1600 мм, учитывается коэффициентом СL);
Принимаем z = 3.
Натяжение ветви клинового ремня [1, c.136]
где скорость υ = 0,5двd1 = 0,5∙151,3∙125∙10-3 = 9,46 (м/с); - коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил; для ремня сечения О коэффициент
= 0,1 Н∙с2/м2.
Тогда
Давление на валы
Ширина шкивов Вш
Вш =(z - 1)e + 2f = (3 – 1)15 + 2∙10 = 50 мм.
Долговечность ремней
Рассчитывается по формуле [1, c.136]:
.
[1, c.127]
при постоянной нагрузке.
Для ремней сечением А ,. [1,c.136]
Максимальное напряжение [1, c.123]
.
Напряжение от силы натяжения ведущей ветви F1 [1, c.123]
(Н) [1, c.121];
(Н);
(МПа),
где А - площадь поперечного сечения ремня [1, c.131].
Напряжение изгиба [1, c.123]
(МПа),
для хлопчатобумажных ремней ЕИ = 50 – 80 МПа.
Напряжение от центробежной силы [1, c.123]
;
где - плотность ремня,
(м/с);
(МПа).
(МПа).
Рабочий ресурс
4. Предварительный расчет валов редуктора и выбор подшипников
Предварительный расчет валов проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.
Ведущий вал
Диаметр выходного конца вала при допускаемом напряжении [1,c. 161]
Принимаем большее ближайшее значение из стандартного ряда dв1 = 26 мм.
Диаметр вала под подшипниками принимаем dп1 = 30 мм.
Ведомый вал
Учитывая влияние изгиба вала от шатунной передачи, принимаем .
Принимаем большее ближайшее значение из стандартного ряда dв2 = 42 мм,
Диаметр вала под подшипники принимаем dn2 = 45 мм,
Под зубчатым колесом dк2= 50 мм.
Примем радиальные шарикоподшипники лёгкой серии, габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников [1,c 394]
dп1 = 30 мм; dп2 = 45 мм.
Условное обозначение подшипника |
d |
D |
B |
Размеры (мм) | |||
206 209 |
30 45 |
62 85 |
16 19 |