Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Привод подвесного конвейера

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования.

СПбГТУРП

Кафедра сопротивления материалов

Пояснительная записка к курсовой работе по курсу «Механика»

Привод подвесного конвейера

КАСМ 124.001.005.ВО

Разработал: Проверил:

Кофанов А. С. Чумичёв В. В.

СПб

2011

Содержание

1 Исходные данные…………………………………………………………………………………………….3

1. Технические требования……………………………………………………………………………………….3
2. Объем работы………………………………………………………………………………………………………..3

2 Краткое описание работы привода……………………………………………………….3

3 Кинематические расчеты привода………………………………………………………..4

3.1 Составление кинематической схемы привода…………………………………………………….4

3.2 Определение расчетной мощности электродвигателя. Выбор двигателя по каталогу. ……………………………………………………………………………………………………………………..5

3.3 Определение передаточных чисел мощностей, частот вращения и крутящих моментов на валах привода. …………………………………………………………………………………….6

4 Расчет открытой прямозубой цилиндрической зубчатой передачи. ……………………………………………………………………………………………………………..8

4.1 Выбор материалов и термообработки…………………………………………………………………8

4.2 Определение допускаемых напряжений для шестерни и колеса, при расчете на выносливость при изгибе. …………………………………………………………………………………………8

4.3 Определение модуля передачи. …………………………………………………………………………8

4.4.Геометрические параметры открытой зубчатой передачи……………………………….10

Литература …………………………………………………………………………………………………………..12

1.Исходные данные

1.1. Технические требования

Синхронная частота вращения вала электродвигателя nдв = 750 об/мин

Редуктор нестандартный цилиндрический косозубый.

Другие виды передач

Открытая прямозубая цилиндрическая передача, Муфта упругая втулочно-пальцевая.

Мощность рабочей машины Pрм = 8 кВт

Частота вращения входного вала рабочей машины nрм = 90 об/мин

1.2.Объем работы

Пояснительная записка к курсовой работе
Пояснительная записка к расчетно-графической работе
Компоновочный чертеж редуктора
Сборочный чертеж
Спецификация

2. Краткое описание работы привода

Привод – устройство для передачи вращающего момента от электродвигателя к рабочей машине. Вращающий момент от электродвигателя через упругую втулочно-пальцевую муфту передается к одноступенчатому редуктору. Цилиндрический редуктор – закрытая зубчатая передача. Редуктор служит для увеличения вращательного момента с понижением скорости вращения. На выходном участке тихоходного вала крепятся шестерни открытой зубчатой передачи. Шестерни находятся в зацеплении с открытым зубчатым колесом. Зубчатое колесо крепится на входном валу рабочей машины.

3 . Кинематические расчеты привода

3.1. Составление кинематической схемы привода

Рис.1.

Принятые обозначения на рисунке:

1.электродвигатель;

2.Выходной вал электродвигателя;

3.Муфта упруго-втулочно-пальцевая;

4.Входной участок ведущего вала;

5.Корпус редуктора;

6.Ведущий быстроходный вал редуктора;

7.Подшипник;

8.Шестерня редуктора;

9.Колесо редуктора;

10.Ведомый тихоходный вал;

11.Шестерня открытой передачи;

12.Зубчатое колесо открытой передачи;

13.Рабочая машина;

8 и 9 образуют закрытую косозубую зубчатою передачу;

11 и 12 образуют прямозубую зубчатую передачу.

3.2. Определение расчетной мощности электродвигателя. Выбор двигателя по каталогу

Расчетная мощность электродвигателя определяется по формуле

Pдв.рас. = , (1)

где Pдв.рас. - Расчетная мощность электродвигателя, кВт;

Pрм - Мощность рабочей машины, кВт;

ηобщ - Общий коэффициент полезного действия привода

Общий коэффициент полезного действия определяется по формуле

ηобщ =(η₁)·)·(η₃)·(η₄) , (2)

где η₁ - КПД закрытой передачи;

η - КПД подшипника;

η₃ - КПД открытой передачи;

η₄ - КПД муфты;

Значения КПД берутся из [табл.1,1] :

η₁ = 0,95;

η=0,99;

η₃=0,95;

η₄=1.

По формуле (2) ηобщ = 0,95 ··0,95·1=0,88. Тогда по формуле (1) определяется расчетная мощность электродвигателя Pдв.рас. = = 9,09 кВт

По вычисленной мощности электродвигателя и заданной частоте вращения вала электродвигатель выбирается по каталогу [табл.2,1] 4А160M8Y3.

Отметим по [табл.3,1] параметры электродвигателя и его присоединительные размеры.

Номинальная мощность электродвигателя Pдв.ном = 11 кВт.

Асинхронная частота вращения nдв = nдв.асинхр. = 730 об/мин.

Диаметр выходного вала электродвигателя dдв = 42мм

Длина выходного участка вала Lдв = 105мм

Присоединительные размеры показаны на рис.2.

Рис.2.

3.3. Определение передаточных чисел, мощностей, частот вращения и крутящих моментов на валах привода

Всем параметрам , относящимся к ведущему валу, присваивается индекс 1. Всем параметрам, относящимся к ведомому валу, присваивается индекс 2.

P₂ = = = 8.5кВт

P₁ = = = 9кВт

Pдв = = = 9.5кВт

В приводе встречается последовательное соединение двух передач: открытой и закрытой. При последовательном соединении передач общее передаточное число равно произведению передаточных чисел передач.

Uобщ = Uзп·Uоп , (3)

где Uобщ – общее передаточное число привода;

Uзп = Uр – передаточное число закрытой передачи (передаточное число редуктора);

Uоп – передаточное число открытой передачи;

Uобщ = = = 8.1

Uоп = 2,7 , тогда по формуле (3) передаточное число редуктора определяется

Uр = = = 3

Uоп =

= Uоп · = 2.7·90 = 243 об/мин

Uзп = , = · Uзп = 243·3 = 730 об/мин

Крутящий момент на валу i определяется по формуле

Ti = 9550 , (4)

где Ti – крутящий момент , нм;

- мощность на i-том валу, кВт;

- частота вращения i-ого вала, об/мин.

По формуле (4) находим

Tдв = 9550 = =124.3 нм

T1 = 9550 = =117.7 нм

T2 = 9550 = =334 нм

Tрм = 9550 = =848.9 нм

4. Расчет открытой прямозубой цилиндрической зубчатой передачи

4.1. Выбор материалов и термообработки

Для шестерни выбираем сталь 45. Термообработка – улучшенная. Твердость по Бринелю НВш210 = НВ₃210. Для колеса, учитывая его большие размеры, выбирается сталь 45Л. Термообработка – нормальная. Твердость по Бринелю НВш210 = НВ₄180.

4.2. Определение допускаемых напряжений для шестерни и колеса, при расчете на выносливость при изгибе

Допускаемое напряжение [δR] определяется по формуле

[δR] = , (5)

где - придел выносливости при изгибе, = 1.9 НВ;

[S] – коэффициент безопасности, [Sш]= 2, [Sк]= 2.3 .

Проводим расчеты для шестерни колеса

[δR,ш] = = 188МПа

[δR,к] = = 142МПа

4.3.Определение модуля передачи

Модуль передачи определяется по формуле

m≥ , (6)

где m – модуль передачи, мм;

Тш – крутящий момент на валу шестерни, определяется по кинематической схеме как величина Т₂, Нм;

Кf – коэффициент учитывающий нагрузки при расчете на изгибную выносливость, Кf = 1.66;

Ψвт – коэффициент ширины венца ;

ΨВD – коэффициент учитывающий расположение, ΨВD =0.6;

Zш – число зубьев шестерни, Zш = 20;

Y –Коэффициент формы зубьев.

Ψвт = ΨВD · Zш = 0.6·20=12

Из формулы Uоп = , (7) ,приняв Uоп = 2.7 , получим

Zк = 20·2.7 = 54

Принимаем Yш = 4.07 и Yк = 3.64.

Определяем минимальное значение отношений , т.е. находим |_min

= = 46 ,

= = 39 ,

тогда |_min = 39

Подставляя значения величин в формулу (6) получим:

m≥ = 4.9 мм.

Из стандартного ряда модулей принимаем ближайший больший, т.е. m = 5мм.

4.4. Геометрические параметры открытой зубчатой передачи

Всем параметрам, относящимся к шестерни редуктора, присваивается индекс 1, всем параметрам, относящимся к колесу редуктора, присваивается индекс 2, всем параметрам, относящимся к шестерни открытой передачи, присваивается индекс 3, всем параметрам, относящимся к колесу открытой передачи присваивается индекс 4.

d₃ , d₄ - диаметры делительных окружностей.

a_w = - межосевое расстояние.

d_a3 , d_a4 – диаметр открытой зубчатой передачи.

d_f3 , d_f4 – диаметр окружности впадин зубьев.

b_w3 , b_w4 –ширина венца.

h_a – высота вершины зуба,

h_a= m = 5мм,

h_f – высота ножки зуба ,

h_f= 1.25m = 6.25 мм,

h – высота зуба,

h = h_a + h_f= 11.25 мм.

Расчет параметров для колеса

d₄= m · Z4 = 5 · 54 = 270 мм

d_a4= d₄+ 2m = 270 + 10 = 280 мм

d_f4= d₄– 2,5m = 270 – 12,5 = 257,5мм

b_w4= Ψвт ·m = 12 · 5 = 60мм

Расчет параметров для колеса

d₃= m · Z3 = 5 · 20 = 100 мм

d_a3= d₃+ 2m = 100 + 10 = 110 мм

d_f3= d₃– 2,5m = 100 – 12,5 = 87,5мм

b_w3= b_w4+ 10 = 60 + 10 = 70мм

5.Литература

1. Кириленко А.Л. Применение ЭВМ в курсовом проектировании по деталям машин и прикладной механике. Часть 1. Кинематические расчеты приводов машин. Ленинград., ЛТИ ЦБП, 1985.