Скачиваний:
73
Добавлен:
10.12.2013
Размер:
778.75 Кб
Скачать

1. ЗАДАНИЕ 2

2

2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА 3

2.1 Выбор электродвигателя. 3

2.2 Определение передаточных чисел привода. 3

2.3 Определение угловых скоростей и вращающих моментов на каждом валу 3

2.4 Определение вращающих моментов на валах 4

2.5 Срок службы приводного устройства 4

3. РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ 4

3.1 Выбор материала 4

3.2 Тихоходная ступень 5

3.3 Быстроходная ступень 7

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ 9

4.1 Проектный расчет. 9

4.2 Проверочный расчет 11

5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ 11

5.1 Расчет диаметров ведущего вала. 11

5.2 Расчет диаметров промежуточного вала. 12

5.3 Расчет диаметров ведомого вала 12

6. ВЫБОР МУФТЫ 12

7. КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ ШЕСТЕРНИ, КОЛЕСА И КОРПУСА РЕДУКТОРА. 13

7.1 Быстроходная ступень. 13

7.2 Тихоходная ступень. 14

7.3 Корпус редуктора. 14

8.РАСЧЕТ ВАЛОВ 14

8.1 Расчет быстроходного вала 14

8.1.1 Определение реакций опор и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов 14

8.1.2 Проверочный расчет вала 16

8.2 Расчет промежуточного вала 18

8.2.1 Определение реакций опор и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов 18

8.2.2 Проверочный расчет вала 19

8.3 Расчет тихоходного вала 21

8.3.1 Определение реакций опор и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов 21

8.3.2 Проверочный расчет вала 22

9. РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ 24

9.1 Быстроходный вал. 24

9.2 Промежуточный вал. 25

9.3 Тихоходный вал. 26

10. РАСЧЕТ ШПОНОК 26

11. СМАЗКА, ГЕРМЕТЕЗАЦИЯ, ВЕНТИЛЯЦИЯ 28

12. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 29

1. Задание

Ft=5500 Н

V=0,7 м/с

D=325 мм

B=450 мм

Срок службы – 5 лет

Kсут=0,58

Кгод=0,8

2. Кинематический расчет привода

2.1 Выбор электродвигателя.

2.1.1 Определение мощности на выходе РВ

где - окружная сила на барабане в кН

-скорость конвейера в м/с

2.1.2 Определение общего КПД привода

где р=0,96 – КПД открытой ремённой передачи табл.1.1 /1/ с.7

ц=0,96 – КПД зубчатой цилиндрической передачи табл.1.1 /1/ с.7

м=0,98 – КПД муфты табл.1.1 /1/ с.6

оп=0,994 – КПД опор приводного вала табл.1.1 /1/ с.6

2.1.3 Определение требуемой мощности электродвигателя РЭ.ТР

2.1.4 Определение частоты вращения приводного вала nB

,

где Dб - диаметр барабана в мм

2.1.5 Определение требуемой частоты вращения вала электродвигателя nЭ.ТР

где uр = 3 - передаточное число ремённой передачи табл. 1.2 /1/ с.8

uт = 5 - передаточное число тихоходной ступени цилиндрического двухступенчатого редуктора табл. 1.2 /1/ с.7

= 5 - передаточной число быстроходной ступени цилиндрического двухступенчатого редуктора табл. 1.2 /1/ с.7

2.1.6 По табл. 24.9 /2/ выбираю электродвигатель:

АИР100L2: Р = 5.5 кВт, n = 2850 мин-1.

2.2 Определение передаточных чисел привода.

2.2.1 Определяем общее передаточное отношение

2.2.2 Передаточное число ремней передачи uр = 3

2.2.3 Определяем передаточное число редуктора

2.2.4 Определяем передаточное число тихоходной ступени редуктора по формуле

табл.1.3 /1/ с.8

2.2.5 Определяем передаточное число быстроходной ступени редуктора

2.3 Определение угловых скоростей и вращающих моментов на каждом валу

2.3.1 Частота вращения приводного вала

nвыхода=40.1 об/мин

2.3.2 Частота вращения вала колеса тихоходного вала

nт=nвыхода=40.1 об/мин

2.3.3 Частота вращения вала шестерни тихоходной ступени

n(n)=n∙uТ=40.1∙4.4=176.44 об/мин

2.3.4 Частота вращения вала шестерни быстроходной ступени

n=n∙uБ=176.44∙5.4=950 об/мин

2.3.5 Частота вращения вала двигателя

nдвиг=n∙uрем=950∙3=2850 об/мин

2.4 Определение вращающих моментов на валах

2.4.1 Вращающий момент на тихоходном валу

Н∙м

2.4.2 Вращающий момент на валу колеса тихоходной ступени редуктора

Н∙м

2.4.3 Вращающий момент на валу шестерни тихоходной ступени (на валу колеса быстроходной ступени редуктора)

Н∙м

2.4.4 Вращающий момент на валу шестерни быстроходной ступени редуктора

Н∙м

2.4.5 Вращающий момент на валу двигателя

Н∙м

2.5 Срок службы приводного устройства

Lh=365∙Lr∙Kгод∙Kсут∙24=365∙5∙0.8∙0.58∙24=20323.2 ч

Lr=5 – срок службы привода, лет

Kгод =0,8 – коэффициент годового использования

Ксут=0,58 – коэффициент суточного использования

3. РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ

3.1 Выбор материала

3.1.1 Выбираем материал: Сталь 45

Для шестерни HB=269..302; σВ=890 Н/мм2; σТ=650 Н/мм2 σ-1=380 Н/мм2

термообработка улучшение; HBср1=285.5

Для колеса HB=235..262; σВ=780 Н/мм2; σТ=540 Н/мм2 σ-1=335 Н/мм2

термообработка нормализация; HBср2=248.5

3.1.2 Определение допускаемых контактных напряжений

МПа

МПа

3.1.2.1 Определение предела контактной выносливости по табл 2.2 /1/

МПа

МПа

3.1.2.2 Коэффициент запаса

SH – коэффициент запаса прочности для колеса и шестерни

При термообработке улучшение SH2=SH1=1.1 cтр 13 /1/

3.1.2.3 Определение коэффициента долговечности

а) Находим число циклов напряжений, соответствующие пределу кривой усталости

Для шестерни NHC1=2.2 млн циклов

Для колеса NHC2=16 млн циклов

б) Число циклов нагружения зубьев за все время работы при nз=1 по формуле NK=60nnзLh

Для шестерни NK1=60∙950∙1∙20323.3=1158 млн циклов

Для колеса NK2=60∙176.44∙1∙20323.3=215 млн циклов∙

в) Определяем эквивалентное число циклов нагружения зубьев

при μH=0.5 табл 2,4 стр 16 /1/

Для шестерни NHE1= μHNK1=0.5∙1.1∙109=5.5∙109

Для колеса NHE2= μHNK2=0.5∙2.15∙108=1.07∙108

Так как NHE1>NHC1 и NHE2>NHC2, то принимаем коэффициент долговечности

zN1=1 и zN2=1

3.1.2.4 Коэффициент шероховатости

стр 13 /1/

3.1.3 Допускаемое контактное напряжение для расчета цилиндрической передачи с непрямыми зубьями

[σ]H=0.45∙([σ]H01+[σ]H02)=0.45∙(582.7+515.4)=494.1 МПа

Так как не выполняется условие [σ]H≥[σ]Hmin, то принимаем [σ]H=515.4 МПа

3.1.4 Допускаемые напряжения изгиба

3.1.4.1 Базовое число циклов нагружений NFG=4∙106

Для шестерни NFE1= μFNK1=0.3∙8.8∙108=2.64∙108

Для колеса NFE2= μFNK2=0.3∙1,3∙108=0,39∙108

Так как NFE1>NFG1 и NFE2>NFG2, то принимаем коэффициент долговечности

yN1=1 и yN2=1

3.1.4.2 Коэффициент шероховатости yR1=yR2=1 (Rz<40 мкм)

3.1.4.3 Коэффициент учитывающий влияние нагрузки yA=1

3.1.4.4 Коэффициент запаса прочности [S]F=1.7 стр. 15 [1]

3.1.4.5 Средние значения придела выносливости при изгибе

МПа

МПа

Допускаемые напряжения изгиба по формуле

Для шестерни МПа

Для колеса МПа