- •Курсовой проект
- •Пояснительная записка
- •Аннотация
- •Введение
- •Исходные данные:
- •Выбор двигателя и определение передаточного числа редуктора
- •Прочностной и геометрический расчет зубчатой передачи с определением усилий действующих в зацеплении.
- •Допускаемое напряжение изгиба для колес передачи
- •Проверка зубьев передачи на изгибную прочность
- •Сводная таблица основных параметров быстроходной передачи
- •Сводная таблица основных параметров тихоходной передачи
- •Расчет входного вала на прочность, подбор подшипников и шпонок, ориентировочное определение диаметра входного вала
- •Расчёт вала на статическую прочность:
- •Общий расчетный запас выносливости в опасном сечение:
- •Выбор подшипников.
- •Расчет промежуточного вала на прочность, подбор подшипников и шпонок Ориентировочное определение диаметра промежуточного вала
- •Составление расчетной схемы промежуточного вала в двух взаимно перпендикулярных плоскостях xoy и xoz Расчёт вала на статическую прочность
- •Общий расчетный запас выносливости в опасном сечение:
- •Выбор подшипников.
- •Расчет выходного вала на прочность, подбор подшипников и шлицов Ориентировочное определение диаметра выходного вала
- •Расчёт вала на статическую прочность
- •Общий расчетный запас выносливости:
- •Выбор подшипников.
- •Расчёт корпусных деталей редуктора
- •Конструктивные элементы крышки и картера редуктора.
- •Список используемой литературы
Исходные данные:
Спроектировать привод ленточного конвейера, если задана
Схема привода ленточного конвейера. 1 – барабан конвейера; 2 – муфта; 3 – редуктор; 4 – упругая муфта; 5 – электродвигатель.
Выбор двигателя и определение передаточного числа редуктора
Назначается степень точности 8 для зубчатых передач редуктора
КПД для косозубой передачи: ;
Общий КПД редуктора:
Определение угловой скорости выходного вала:
Определение требуемой мощности двигателя:
- мощность на выходном валу
.
Частота вращения двигателя (необходимая):
.
Ориентировочно назначается передаточное число для быстроходной ступени , для тихоходной .
Частота вращения выходного вала:
, тогда
.
По величине мощности( ) и частоте вращения двигателя по ГОСТ 19532-74 принимается электродвигатель 4А225M4У3.
Уточнение передаточного числа редуктора:
Ближайшее по стандарту U=6,3.
Ближайшее по стандарту 5.
В результате истинное передаточное число редуктора
Определение погрешности <3-5%, что допустимо.
Прочностной и геометрический расчет зубчатой передачи с определением усилий действующих в зацеплении.
1.Определение крутящих моментов и частот вращения валов.
Момент на входном валу:
.
Момент на промежуточном валу:
.
Момент на выходном валу:
.
Частота вращения промежуточного вала:
об/мин,
Частота вращения выходного вала:
об/мин,
Определение погрешности:
, что допустимо.
2. Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений для зубчатой передачи.
Принимается для шестерни и колеса быстроходной и тихоходной ступени сталь 18ХГТ (HRC=450-550) и термообработка - поверхностная закалка.
Допускаемое контактное напряжение [H]1 :
,
где - предел контактной выносливости, соответствующий базовому числу циклов испытаний;
SH- коэффициент безопасности при расчете на контактную выносливость;
КHL-коэффициент долговечности, вычисляется в зависимости от условий работы передачи и заданного срока службы. Для шестерни и колеса численно принимаем HRC1=50 и HRC2=47
Для шестерни и колеса:
SH3,4 = 1,2,
.
,
где NH0 –базовое число циклов, являющееся функцией твердости рабочих поверхностей зубьев;
NHЕ - эквивалентное число циклов перемены контактных напряжений.
Вычисление ресурса работы:
- коэффициенты годовых, суточных использования привода, срок службы привода в годах.
Коэффициент эквивалентности режима нагрузки:
Коэффициенты и определяются по графику режима нагрузки:
;
,
КHL1=1 и
КHL3=1,21
КHL4=1,58
Для быстроходной ступени МПа.
Для тихоходной ступени .
Допускаемое напряжение изгиба для колес передачи
,
где - предел изгибной выносливости при базовом числе циклов, зависит от марки материала и вида т.о. выбирается по таблице, SF – коэффициент безопасности; КFL –коэффициент долговечности рассчитывается с учетом базового числа нагружения NF0 (для стали NF0=4106), эквивалентного числа циклов NFЕ; KFC –коэффициент учитывающий двухстороннее приложение нагрузки, для нереверсивной работы KFC=1.
Для шестерни и колеса:
МПа,
SF2 = 1,75,
,
Коэффициент эквивалентности режима нагрузки:
Коэффициенты и определяем по графику:
Т. к. HB>350 МПа, то mF=9
;
,
Для тихоходной ступени:
,
где mF – показатель корня, при HB<350 значение mF=6, а при HB>350 значение mF=9; NFE – эквивалентное число циклов нагружения при постоянной нагрузке.
КFL1,2,3 = 1,
К FL3 = 1,3
MПа;
MПа;
MПа;
Быстроходная ступень
Определение межосевого расстояния по критерию контактной выносливости
,
где Ка –числовой коэффициент, для шевронных колес Ка=430 Мпа ,
bа- коэффициент ширины колеса. bа = =0,315,
=1,17
мм.
По ГОСТ-2185-81 принято мм.
Определение предварительного модуля передачи
мм. По СТ СЭВ 267-76 ближайшее стандартное значение mБ=3 мм.
Определение числа зубьев шестерни и колеса
Число зубьев шестерни и колеса
- предварительный угол наклона зуба на делительной окружности колеса.
; z1=13
Z2=82;
Т. к. то назначаем смещение .
Определение фактического передаточного числа:
;
Уточнение угла наклона линии зуба
Геометрические параметры передачи
Делительный диаметр зубчатых колес, мм.;
.
Диаметры окружностей вершин, мм;
Диаметры окружностей впадин.
где Х1 и Х2 –коэффициенты смещения исходного контура шестерни и колеса (в данном случае Х1 = 0,3; Х2 =-0,3);
-коэффициент уравнительного смещения (в рассматриваемом случае равен 0);
мм,
мм.
мм,
мм.
Рабочая ширина передачи: мм,
.
Ширина шестерни: мм.
Определение окружной скорости в зацеплении
м/с;
Определение окружного усилия
Н;
Определение радиального и осевого усилия
- угол зацепления
Н,
Fx = t =8018*0,51=4089 H.
Проверка передачи на контактную выносливость
Расчетное контактное напряжение
,
где ZM – коэффициент, учитывающий механические свойства материалов сопряженных зубчатых колес, для стальных зубчатых колес ZM =275(Н/мм2)(1/2).
ZН – коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев ;
Z– Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий, для шевронных и косозубых при .
Коэффициент торцевого перекрытия
,
;
удельная расчетная окружная сила, Н/мм
,
где КН- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями при расчете на контактную выносливость поверхностей зубьев определяем по ГОСТ 21354-75, КН=1,1;
КН - коэффициент, учитывающий распределение нагрузки по ширине венца определяем по ГОСТ 21351-75, КН =1;
КНV - коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку, возникающую в зацеплении при расчете на контактную выносливость поверхностей зубьев.
Н/мм,
где WHV – удельная окружная динамическая нагрузка, Н/мм,
Н/мм
МПа
Недогрузка составляет: , что допустимо.
контактная выносливость передачи обеспечена.