- •1 Энерго-кинематический расчет привода
- •1.1 Подбор электродвигателя
- •1.2 Определение частот вращения и крутящих моментов на валах привода
- •2 Проектный расчет передач редуктора
- •2.1 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений для червячной передачи
- •2.2 Проектный расчёт червячной передачи
- •3 Проверочный расчет червячной передачи
- •3.1 Проверочный расчет передачи по контактным
- •3.2 Проверочный расчёт передачи по напряжениям изгиба
- •4 Расчёт открытой передачи
- •4.1 Расчёт открытой цепной передачи
- •4.2 Расчёт открытой ременной передачи
- •5 Проектный расчет валов привода
- •6 Обоснование и расчет основных размеров редуктора
- •7. Проверочный расчет вала редуктора
- •8. Тепловой расчет редуктора
- •9. Расчет подшипников привода
- •10 Выбор и расчёт шпоночных соединений привода
- •11 Обоснование и выбор смазочных материалов
- •Заключение
- •Список литературы
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
БЕЛОРУССКО-РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Основы проектирования машин»
Курсовой проект
По дисциплине ДЕТАЛИ МАШИН
«Привод ленточного конвейера»
Разработал: студент гр. АВТ-161
Голиков И.Н.
Руководитель проекта:
Науменко А.Е.
Могилев, 2019
Содержани
10 Выбор и расчёт шпоночных соединений привода 333 3
5 Проектный расчет валов привода 23
6 Обоснование и расчет основных размеров редуктора 24
7. Проверочный расчет вала редуктора 25
8. Тепловой расчет редуктора 33
9. Расчет подшипников привода 34
10 Выбор и расчёт шпоночных соединений привода 38
11 Обоснование и выбор смазочных материалов 39
Заключение 40
Список литературы 41
Введение 3
1 Энерго-кинематический расчет привода 4
1.1 Подбор электродвигателя 4
1.2 Определение частот вращения и крутящих моментов на валах привода 6
2 Проектный расчет передач редуктора 9
2.1 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений для червячной передачи 9
2.2 Проектный расчёт червячной передачи 11
3 Проверочный расчет червячной передачи 13
3.1 Проверочный расчет передачи по контактным напряжениям 13
3.2 Проверочный расчёт передачи по напряжениям изгиба 13
4 Расчёт открытой передачи 15
4.1 Расчёт открытой цепной передачи 15
4.2 Расчёт открытой ременной передачи 17
5 Проектный расчет валов привода 20
6 Обоснование и расчет основных размеров редуктора 21
7. Проверочный расчет вала редуктора 22
8. Тепловой расчет редуктора 223
9 Расчет подшипников привода 30
10 Выбор и расчёт шпоночных соединений привода 333
11 Обоснование и выбор смазочных материалов 344
Заключение 355
Список литературы 366
Введение
В машиностроении находят широкое применение редукторы, механизмы, состоящие из зубчатых или червячных передач, выполненных в виде отдельного агрегата и служащих для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепную или ременную передачу.
Конструктивно редуктор состоит из корпуса (литого, чугунного или сварного стального), в котором помещаются элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.
Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по за-данной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения.
Преимущества цилиндрического косозубого редуктора:
Высокий КПД (Цилиндрические редукторы позволяют передавать усилие с высокой эффективностью, что обеспечивает их КПД в районе 98-99%. Во многом это обуславливается незначительными силами трения, возникающими в процессе работы. Это преимущество делает цилиндрические редукторы весьма экономичными, что способствовало их широкому распространению.)
Низкое тепловыделение (Высокий КПД приводит к тому, что лишь малая часть передаваемой энергии теряется безвозвратно. Следствием этого является то, что лишь малая часть энергии идет на нагрев деталей передачи, что и обуславливает низкое тепловыделение. Это преимущество позволяет обходиться без установки на редукторы каких-либо дополнительных систем охлаждения, а также увеличивает эксплуатационную надежность редуктора.)
Большая нагрузочная способность. Цилиндрические редукторы подходящих габаритов могут пропускать практически без потерь большую мощность.
Вследствие всех своих преимуществ цилиндрический редуктор – один из самых распространенных среди редукторов. Цилиндрические редукторы применяются в приводах валкового оборудования, экструдеров, мешалок, измельчителей, металлорежущих станков и других приводах.
1 Энерго-кинематический расчет привода
Цель энерго-кинематического расчёта – подбор электродвигателя и определение частот вращения и крутящих моментов на всех валах привода. Эти данные являются исходными данными для дальнейших проектных расчетов передач привода.
Схема привода представлена на рисунке 1.1.
1 – электродвигатель; 2 – ременная передача; 3 – редуктор; 4 – цепная передача; 5 – приводной вал с барабаном
Рисунок 1.1 – Схема привода
Исходные данные к расчету следующие:
Окружное усилие на 1 звездочке Ft = 5,6кН;
Окружная скорость звездочки V=1,9 м/с;
Диаметр барабана D= 430 мм;
Срок службы редуктора t=5 лет.
1.1 Подбор электродвигателя
Выбор электродвигателя осуществляется по мощности, требуемой для обеспечения передачи крутящего момента на приводном валу. Мощность на приводном валу Рро , кВт рассчитывается по формуле :
, (1.1)
где vpo – окружная скорость на выходном валу, м/c
k – количество элементов на рабочем органе.
.
Требуемая мощность электродвигателя Рдв тр,кВт определяется по формуле :
, (1.2)
где - общий коэффициент полезного действия (КПД) привода.
КПД привода определяется как произведение КПД элементов привода, т.е. по формуле:
, (1.3)
где - КПД ременной , =0.95;
- КПД редуктора , = 0.7;
- КПД цепной передачи , =0.91.
- КПД одной пары подшипников, =0.99.
Значения КПД взяты из таблицы 1.1 [1].
Общее значение КПД привода:
.
Тогда требуемая мощность электродвигателя равна:
Угловая скорость рабочего органа ,рад/c рассчитывается по формуле :
(1.4)
Частота вращения рабочего органа , мин-1 определяется по формуле :
(1.5)
.
Определим требуемую частоту вращения двигателя , мин-1 по формуле :
, (1.6)
где - ориентировочное значение передаточного отношения передач, из которых состоит привод (определяем по таблице 1.2 [1]).
.
По требуемой мощности и частоте вращения по таблице 16.7.1 , [2]. Выбираем электродвигатель асинхронный 4А160M2Y3 (ГОСТ 19523-81) с частотой вращения и мощностью .
1.2 Определение частот вращения и крутящих моментов на валах привода
Для определения частот вращения на валах окончательно назначим передаточные числа передач. Общее передаточное число привода рассчитываем по формуле:
(1.7)
где - реальная частота вращения электродвигателя, мин-1.
Передаточное число редуктора iотк зуб. рассчитываем по формуле:
(1.8)
Где iчерв. - передаточное число цепной передачи, iчерв.=8,5,
Iрем. - передаточное число ременной передачи, iрем.=2.
Определим частоты вращения на валах привода (обозначения валов соответствуют обозначениям на рисунке 1.1):
Частота вращения на валу I:
Частота вращения на валу II:
Частота вращения на валу III:
Частота вращения на валу IV:
Вращающие моменты на валах Тi ,Нм определяются по формуле :
(1.9)
где i – номер вала;
- мощность на i-м валу, кВт;
- угловая скорость i-го вала, с-1.
Рассчитаем мощности на валах привода:
Мощность на валу I:
Мощность на валу II:
Мощность на валу III:
Мощность на валу IV:
Определим угловые скорости валов по формуле :
(1.10)
Угловая скорость вала I :
Угловая скорость вала II :
Угловая скорость вала III:
Угловая скорость вала IV:
Тогда крутящие моменты на валах:
Крутящий момент на валу I:
Крутящий момент на валу II:
Крутящий момент на валу III:
Крутящий момент на валу IV:
Таблица 1 – Значения параметров элементов привода
№ вала |
Частота вращеня n, мин-1 |
Угловая скорость ω, с-1 |
Мощность Р, кВт |
Крутящий момент Т, Нм |
1 |
2930 |
306,67 |
18,03 |
58,79 |
2 |
1465 |
153,34 |
16,96 |
108,84 |
3 |
172,35 |
18,04 |
11,75 |
651,33 |
4 |
84,49 |
8,84 |
10,59 |
1197,96 |