2 семестр / Расчеты - Шпонка, передачи, валы - Станкин - 2002 / Привод Конвейера вариант 2-3

МГТУ «СТАНКИН»

Кафедра ОКМ

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе по Технической Механике

Привод Конвейера

Вариант № 2/3

Содержание

1	Кинематический расчет
2	Расчет цилиндрической передачи
3	Расчет ременной передачи
4	Расчет валов и подшипников

Выполнил:  студент группы

Консультант: Некрасов А.Я

Москва 2004

Кафедра ОКМ

Задание на курсовую работу по Технической Механике

Вариант № 3/3

Рассчитать и спроектировать привод:

И

сходные данные

Синхронная частота вращения вала двигателя	nc, мин^-1	1500
Частота вращения тихоходного вала редуктора	nвых, мин^-1	450
Вращающий момент на тихоходном валу редуктора	Твых,	88
Тип муфты на быстроходном валу	МУВП
Тип передач на тихоходном валу	клиноременная
Тип фрикционной муфты	электромагнитная
Срок службы привода	Т, час	10000

Выполнил студент группы:

Консультант: Некрасов А.Я.

Расчет цилиндрической передачи

1. Исходные данные:

   1. Крутящий момент на шестерне:

2. Частота вращения шестерни:

3. Передаточное число:

4. Число зубьев:

2. Выбор материалов:

шестерня: Сталь 40Х, закалка ТВЧ, твёрдость 45…50 HRC;

колесо: Сталь 40Х, улучшение до твёрдости 269…302НВ.

3. Определение допускаемых напряжений:

   1. Допускаемые контактные напряжения при расчете на сопротивление усталости:

      1. Число циклов перемены напряжения за весь срок службы передач (наработка):

2. Базовое число циклов:

3. Коэффициент долговечности:

4. Приделы контактной выносливости:

5. Коэффициент запаса:

6. Допускаемые контактные напряжения шестерни и колеса:

-коэффициенты влияния техпроцесса, принимаемые за 1.

7. Расчетное (допускаемое напряжение):

За расчетную принимаем:

2. Пропускаемое напряжение при расчёте на сопротивление усталости при изгибе:

   1. Пределы выносливости при изгибе:

– ТВЧ

– улучшение

2. Наработка и базовое число циклов:

3. Нормальный коэффициент запаса при изгибе:

4. Коэффициент долговечности:

5. Допускаемое напряжение шестерни и колеса:

– тех.процесс равен 1

– коэффициент влияния реверсивности нагрузки. Принимают, что нагрузка реверсивная, тогда он равен 1.

4. 1. Проектировочные расчеты:

По контактной выносливости зубьев определяем внешний делительный диаметр шестерни:

– вспомогательные коэффициент

– коэффициент ширины зубчатого венца

– коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине зубчатого венца, выбирается по таблице

– роликовые опоры

– твердость рабочих поверхностей зубьев >350

– вид зубьев – косые

2. Определяем расчетный внешний кружной модуль по условии контактной выносливости:

3. Расчетный нормальный модуль на середине ширины зубчатого венца, исходя из выносливости зубьев шестерни на изгиб:

– вспомогательный коэффициент

– коэффициент формы зуба шестерни, определяется по таблице по 2 критериям:

1. Эквивалентное число зубьев:

– угол делительного контура шестерни:

– средний угол наклона зубьев на делительном диаметре

2. Коэффициент смещения

, – коэффициенты радиального и тангенциального смещения

, – коэффициенты

– коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ширине зубчатого

Геометрические параметры передач:

Параметр	Обозначение	Шестерня	Колесо
модуль		2.5
Угол наклона зубьев		20
Межосевое расстояние	aw	100
Ширина зубчатого венца	b	31
Число зубьев		18	57
делительный диаметр		48	152
Средний делительный диаметр		53	157
Диаметр впадин		41,75	145,75

Расчёт ременной передачи.

Исходные данные:

1. Мощность на ведущем валу P₁=4,15 кВт.

2. Частота вращения ведущего вала n=451.6мин^-1.

3. Вращающий момент Т=87.7 Нм

4. Передаточное число U_РЕМ=1.

1. Выбор профиля ремня:

40 T  190 Нм  Тип «B».

Характеристики ремня.

b₀=17мм, b_P=14мм, h=10.5мм, S₁=138мм2;

2,3. Расчетный диаметр ведущего и ведомого шкива.

d_p2=d_p1U(1–) = 1781(1–0,01)=176.22мм  d₂=180мм.

4. Скорость ремня.

5. Окружная сила.

6. Межцентровое расстояние.

7. Определение длины ремня по межосевому расстоянию.

Округляя по стандартному ряду:

L=1120 мм.

8. Уточняем межцентровое расстояние.

а)

9. Наименьшее межцентровое расстояние, необходимое для монтажа.

a_min = a–0,01L = 277.4–0,011120 = 266.2 мм;

10. Наибольшее межцентровое расстояние, необходимое для компенсации вытяжки ремня.

a_max = a+0,025L = 277.4+0,0251120 = 305.4 мм;

11. Угол обхвата ремня на малом шкиве.

12. Определение коэффициентов.

C_ = 1 – центральный угла обхвата.

C_p = 0.9 – режим работы

13. Частота пробегов ремня.

;

14. Эквивалентный диаметр ведущего шкива d_e=d₁K_U.

K_U = 1 – зависит от передаточного числа.

d_e= 1801 = 180 мм;

15. Приведенное полезное напряжение.

b_p = 11 – ширина ремня.

16. Допускаемое полезное напряжение.

[_F] = [_F0]с_с_р = 3.4710,9=3.12 МПа;

17. Необходимое число клиновых ремней.

18. Окончательное число клиновых ремней.

, C_Z – коэффициент неравномерности распределения нагрузки по ремням.

19. Определяем нагрузку от ременной передачи.

1) Рабочий коэффициент тяги.

 = 0,67С_ = 0,671 = 0,67.

2) Коэффициент

3) Площадь сечения ремней.

A = S₁Z = 1383 = 414 мм²;

4) Натяжение от центробежных сил.

F_ц = 10^-3Av² = 10^-31,253244.25² = 7.31

 - плотность ремня = 1,25 г/см³

5) Натяжение ветвей при работе.

F₁ = F_t∙ + F_ц = 976.4∙+ 7.31 = 1124.21 Н;

F₂ = F_t∙ + F_ц = 976.4∙+ 7.31 = 247.81 Н.

6) Натяжение ветвей в покое.

F₀ = 0,5∙(F₁+F₂) – 0,2∙F_ц = 0,5∙(1124.21+247.81) – 0,2∙7.31 = 684.5 Н;

7) Силы, действующие на вал:

а) при работе передачи:

F_p=–2∙F_ц∙sin = =–2∙7.31∙sin= 1135.38 Н;

б) в покое

F_a0 = 2∙F₀∙sin = 2∙684∙sin = 1368 Н.

20. Определяем геометрические параметры шкивов.

H=16мм, b=4.2мм, e=19мм; f =12.5мм;

1) Наружный диаметр.

d_e1 = d₁ + 2b = 180+24.2 = 188,4мм;

d_e2 = d₂ + 2b = 180+24.2 = 188,4мм.

2) Внутренний диаметр шкивов.

d_f1 = d_e1 – 2∙H = 188,4 – 2∙16 = 156.4 мм;

d_f2 = d_e2 – 2∙H = 188,4 – 2∙16= 156.4 мм;

3) Ширина поликлинового ремня.

Шаг e=19мм.

B = Z∙e = 3∙19 = 57мм;

4) Ширина шкива.

M=2f + (Z–1)∙e = 2∙12.5 + (3–1)∙19 = 63мм.

Кинематический расчет

1. Мощность на выходе вала:

2. Общий КПД привода:

3. Потребляемая мощность:

4. Выбор электродвигателя:

100L4/1430

5. Проверка электродвигателя на перегрузку или на недогрузку:

- перегрузка электродвигателя.

6. Общее передаточное число привода:

7. Назначение передаточных чисел отдельных передач:

, т.к. ременная на выходе

8. Назначаем числа зубьев колёс:

9. Действительное передаточное число:

10. Действительная частота вращения выходного вала:

11. Погрешность частоты вращения:

12. Определение параметров на валах:

    1. Мощность:

2. Частота вращения:

3. Крутящий момент:

4. Ориентировочный диаметр:

- по таблице

№	Вал
0	Электродвигателя	4.41	1430	29.5	28
I	Быстроходный(входной)	4.27	1430	28.5	25.7
II	Тихоходный(выходной)	4.15	451.6	87,7	34