- •Задание на проектирование
- •Расчет и конструирование
- •1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
- •Мощность на валу барабана:
- •Требуемая мощность электродвигателя:
- •2. Расчет зубчатых колес
- •2.1. Выбор материала и определение размеров заготовок
- •2.2. Расчет зубчатых колес на контактную выносливость
- •М ежосевое расстояние определяем по формуле
- •Проверка контактных напряжений:
- •2.3. Расчет зубьев на выносливость при изгибе
- •3. Предварительный расчет валов редуктора
- •3.1. Расчет ведущего вала
- •3.2. Расчет ведомого вала
- •5. Конструктивные размеры корпуса редуктора
- •6. Расчет цепной передачи
- •Давление в шарнирах проверяем по формуле:
- •7. Первый этап компоновки редуктора
- •8. Выбор муфты для соединения концов валов редуктора и приводного вала конвейера
- •9. Проверка долговечности подшипников
- •9.1. Определение реакций в опорах ведущего вала
- •9.2. Проверка долговечности подшипников ведущего вала
- •9.3. Определение реакций в опорах ведомого вала
- •9.4. Проверка долговечности подшипников ведомого вала
- •10. Второй этап компоновки редуктора
- •11. Проверка прочности шпоночных соединений
- •12. Уточненный расчет валов
- •12.1. Расчет ведущего вала
- •Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
- •Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
- •12.2. Расчет ведомого вала
- •Сечение л-л
- •Сечение б-б
- •13. Посадки зубчатого колеса, шкива, полумуфты, подшипников
- •14. Смазочные системы и устройства. Выбор сорта масла
- •15. Технические требования
- •16. Техническая характеристика
- •17. Спецификация
- •18. Основная надпись
- •Содержание и оформление пояснительной записки
- •Библиографический список
- •Пример оформления титульного листа пояснительной записки
- •Пример оформления спецификации на редуктор
- •Приложение 3 Справочные данные для выполнения расчетов
- •Значение коэффициентов приведения при расчете на выносливость
- •Значение модуля передачи по гост 9563-60, мм
- •Механические свойства сталей, применяемых для изготовления зубчатых колес
- •Твердость сталей, применяемых для изготовления зубчатых колес
- •Классификатор промышленной и сельскохозяйственной продукции (выдержки)
Федеральное агентство по образованию
Уральский государственный технический университет–УПИ
РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДА
С ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ
И ОДНОСТУПЕНЧАТЫМ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ КОСОЗУБЫМ РЕДУКТОРОМ
Методические указания к курсовым проектам по курсам «Детали машин», «Прикладная механика», «Механика»
для студентов всех форм обучения всех специальностей
Екатеринбург
УГТУ – УПИ
2007
УДК 621.01 (075.8)
Составитель С.Б. Комаров
Научный редактор доц., канд. техн. наук И.В. Троицкий
РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДА С ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ И ОДНОСТУПЕНЧАТЫМ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ КОСОЗУБЫМ РЕДУКТОРОМ: методические указания к курсовым проектам по курсам «Детали машин», «Прикладная механика», «Механика» / сост. С.Б. Комаров. Екатеринбург: УГТУ–УПИ, 2007. 74 с.
Методические указания содержат пример расчета и проектирования привода, включающего одноступенчатый цилиндрический косозубый редуктор и цепную передачу. Предназначены для студентов всех форм обучения, выполняющих курсовые проекты по дисциплинам «Детали машин», «Прикладная механика» и «Механика».
Библиогр.: 7 назв. Рис. 13. Прил. 4.
Подготовлено кафедрой прикладной механики и основ проектирования.
© Уральский государственный
технический университет–УПИ, 2007
Задание на проектирование
Спроектировать привод к ленточному конвейеру, включающий одноступенчатый горизонтальный цилиндрический косозубый редуктор и цепную передачу (рис. 1).
Полезная сила, передаваемая лентой конвейера Fл = 1440 Н, скорость ленты Vл = 1,9 м/с; диаметр приводного барабана Dб = 400 мм.
Редуктор нереверсивный, предназначен для длительной эксплуатации; работа двухсменная; валы установлены на подшипниках качения.
Рис. 1. Привод ленточного конвейера с цилиндрическим редуктором и цепной передачей:
1 – электродвигатель; 2 – муфта; 3 – одноступенчатый редуктор;
4 – цепная передача; 5 – приводной барабан; 6 – лента конвейерная
Расчет и конструирование
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
Кинематическая схема привода приведена на рис. 2.
КПД пары цилиндрических зубчатых колес 1 = 0,98; коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения, 2 = 0,99; КПД открытой цепной передачи 3 = 0,92; коэффициент, учитывающий потери в опорах вала приводного барабана, 4 = 0,99.
Общий КПД привода:
= 1 22 3 4 = 0,980,9920,920,99 = 0,875.
Мощность на валу барабана:
Рб = Fл Vл = 14401,9 = 2740 Вт,
где Fл – полезная сила, передаваемая лентой конвейера,
Vл – скорость ленты.
Требуемая мощность электродвигателя:
Ртр = Рб/ = 2,74/0,875 = 3,13 кВт;
Угловая скорость барабана:
б = 2Vл/Дб = 21,9/0,4 = 9,5 рад/с,
где Дб – диаметр приводного барабана.
Частота вращения барабана:
Рис. 2. Кинематическая схема привода:
А - вал приводного барабана; C – ведомый вал редуктора;
В – вал электродвигателя и ведущий вал редуктора
Возможные значения передаточных отношений для цилиндрического зубчатого редуктора iр=3…6, для цепной передачи iц=3…6. Таким образом, частота вращения электродвигателя может быть
nдв = nб iц iр = 90,8 (3…6) (3…6) = 817…3269.
По требуемой мощности Р1 = Ртр= 3,13 кВт (табл. П.3.1) выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый серии 4А, закрытый, обдуваемый с синхронной частотой вращения 1000 об/мин марки 4А112МВ6 с параметрами:
– мощностью Рд в= 4,0 кВт;
– номинальной частотой вращения; – nдв = 950 об/мин.
Угловая скорость
дв = nдв/30 = 3,14 950/30 = 99,3 рад/с.
Общее передаточное отношение
i = дв/б = 99,3/9,5 = 10,45
можно признать приемлемым, так как оно находится между 9 и 36.
Частные передаточные числа можно принять для редуктора по ГОСТ 2185-66 ip = 5, для цепной передачи iц = i/ip = 10,45/5 = 2,22.
Частоты вращения и угловые скорости валов редуктора и приводного барабана для вала С n1 = nдв = 950 об/мин, 1 = дв = 99,3 рад/с, для вала В n2 = n1/ip = 950/5 = 190 об/мин, 2 = 1/ip = 19,9 рад/с, для вала А nб = 90,8 об/мин, б = 9,5 рад/с.
Вращающие моменты на валу шестерни:
Т1 = Р1/1 = Ртр/1 = 3130/99,3 = 31,5 Нм;
на валу колеса:
Т2 = Т1Up = 31,55 = 157,6 Нм,
где Up – передаточное отношение редуктора.