- •1 Техническое задание
- •2 Кинематический и силовой расчёты привода
- •2.1 Общее кпд кинематической цепи привода
- •2.2 Требуемая мощность двигателя
- •4.2 Допускаемое напряжение изгиба:
- •0,56 Принимаем 1,
- •0,65 Принимаем 1,
- •5 Расчет закрытой цилиндрической передачи
- •8. Первая эскизная компоновка редуктора
- •8.2 Определение диаметров фланцевых болтов
- •8.3 Определение размеров крышек подшипников.
- •10 Подбор подшипников на валы
- •13 Задание характера сопряжений деталей в редукторе
- •Список использованной литературы
СОДЕРЖАНИЕ
1 Техническое задание…………………………………………………………… 3
2 Кинематический и силовой расчёты привода…………………………………4
2.1 Общее КПД кинематической цепи привода……………………………..4
2.2 Требуемая мощность двигателя………………………………………….. 4
2.3 Передаточное отношение привода………………………………………..4
2.4 Разбивка передаточного отношения по ступеням…………………….…5
2.5 Частота вращения валов……………………………………………………5
2.6 Мощности на валах…………………………………………………………5
2.7 Крутящие моменты на валах………………………………………………6
2. 8 Расчет требуемой долговечности привода………………………………7
3 Выбор материала…………………………………………………………..........7
4 Выбор допускаемых напряжений при расчете цилиндрической передачи………………………………………………………………………..…….7
4.1 Допускаемое контактное напряжение……………………………………8
4.2 Допускаемое напряжение изгиба …………………………………………9
5 Расчет закрытой цилиндрической передачи …………………..…………….13
6 Проектировочные(ориентировочные) расчеты валов………………………14
7 Выбор спооба и типа смазки подшипников и передач………………………14
8 Первая эскизная компоновка редуктора………………………………………14
8.1 Определение толщины стенки и размеров фланцев корпуса
редуктора ………………………………………………………………………..14
8.2 Определение диаметров фланцевых болтов ……………………………...15
8.3 Определение размеров крышек подшипников …………………………...16
9 Проектировочный(приближенный) расчет валов…………………………..16
10 Подбор подшипников на валы ……………………………………………...22
11 Расчёт шпоночных соединений …………………………………………….25
12 Проверочные (уточнённые) расчёты валов на сопротивление
усталости …………………………………………………………………………
13 Задание характера сопряжений деталей в редукторе……………………………………………………………………………39
Список литературы………………………………………………………………..40
1 Техническое задание
Спроектировать привод барабанного сита при следующих исходных данных:
1. Крутящий момент на валу Твл = 0, 33 * 106 Н*мм;
2. Частота вращения вала потребителя ВЫХ = 150 об/с;
3. Срок службы в годах 1 год;
4. Сменность работы 2 смены;
5. Производство единичное.
1 - электродвигатель;
2 – плоскоременная передача;
3 - редуктор;
4 - муфта;
На защиту в установленный срок предоставить:
-
чертёж общего вида привода в двух проекциях с перечислением составных частей изделия;
-
сборочный чертёж редуктора в двух проекциях (в масштабе 1:1) со спецификацией;
-
рабочие чертежи двух деталей редуктора: червячного колеса, вала;
-
пояснительную записку формата А4
2 Кинематический и силовой расчёты привода
2.1 Общее кпд кинематической цепи привода
III = муфты · h рем · h цил · h 2 вал · вал = 0,98 · 0,96 · 0,98 · 0,992 0,99= 0,89 ,
где h муфты - КПД муфты;
h рем - КПД ременной передачи;
h цил - КПД цилиндрической передачи;
h вал - КПД вала;
2.2 Требуемая мощность двигателя
N ДВ = = 5,82 кВт.
Nвых= =
Выбираем асинхронный электродвигатель закрытый обдуваемый единой серии 4А мощностью = 7,5 кВт и синхронной частотой вращения = 1000 об/мин. Двигатель 4А 132M6 У3 ГОСТ 19523-81.
Асинхронная частота вращения
об/мин, где
n2 - асинхронная частота вращения, об/мин;
n1 - синхронная частота вращения, об/мин;
s – коэффициент скольжения, s=0,04-0,06;
вала двигателя n ДВ = 960 об/мин
2.3 Передаточное отношение привода:
= = = 6,4;
nдв - асинхронная частота вращения, об/мин;
nвых - частота вращения на выходе, об/мин;
2.4 Разбивка передаточного отношения по ступеням
iпр=iрем* iред *iмуф;
iрем – передаточное отношение ременной передачи;
iред - передаточное отношение редуктора;
iмуф - передаточное отношение муфты;
iред=2,5; iмуф=1;
=
2. 5 Частота вращения валов
n1= об\мин;
n2=об\мин;
n3= об\мин;
2.6 Мощности на валах:
N 1 = N ДВ рем · вал = 5,82 · 0,96·0,99 = 5,53 кВт;
N 2 = N 1 · h цил · вал = 5,53·0,98·0,99 = 5,36 кВт;
N 3 = N 2 · h муф· вал = 5,36 ·0,98·0,99 = 5,2 кВт;
2.7 Крутящие моменты на валах:
Т ДВ =9,55·106· = 9,55·106· = 0,058·106 Н · мм;
Т 1 = 9,55·106· = 9,55·106· = 0,14·106 Н · мм;
Т 2 = 9,55·106· = 9,55·106· = 0,34·106 Н · мм;
Т 3 = 9,55·106· . = 9,55·106· = 0,33·106 Н · мм;
Результаты расчётов сведём в таблицу 2.1
Таблица 2.1
Номер вала |
Мощность, Вт |
Крутящий момент, Н · мм |
Частота вращения, Об/мин. |
Вал двигателя |
5,82 |
0,058·106 |
960 |
I вал |
5,53 |
0,14·106 |
375 |
II вал |
5,36 |
0,34·106 |
150 |
III вал |
5,2 |
0,33·106 |
150 |
2.8 Расчет требуемой долговечности привода
Lh=L*D*C*8, где
L – срок службы в годах;
D – количество дней в году;
С – сменность работы;
Lh=2*365*2*8=11680 ч.
3 Выбор материала
Материал для колес углеродистая сталь 45, термообработка улучшение твердости колеса 245, шестерни 285.
4 Выбор допускаемых напряжений при расчете цилиндрической передачи
4.1 Допускаемое контактное напряжение:
Определяем допускаемое контактное напряжение, не вызывающее опасной усталости материалов колес :
[ H ] = · Z N,
где HlimB - предел базовый предел контактной выносливости материалов зубьев, МПа;
[SH] - минимальный коэффициент запаса прочности;
Z N - коэффициент долговечности;
s HlimB 2=2 · H 2+70 = 2 · 245 + 70 = 560 МПа;
s HlimB 1=2 · H 1+70 = 2 · 285 + 70 = 640 МПа;
[SH]56 = 1,1 – при термообработке “улучшение”.
Z N =
где N Hlim B - базовое число циклов напряжений;
N HE - эквивалентное число циклов изменения контактных напряжений;
q H - показатель степени кривой контактной усталости.
N HlimB 2= 30 · H 2 2.4 =30 · 245 2.4 = 16,2 · 10 6 циклов;
N HlimB 1 = 30 · H 1 2.4 =30 · 285 2.4 = 23,3 · 10 6 циклов.
N HE =60 L h · n ,
N HE 1 = 60 L h · n = 60 · 365 · 8 · 2 · 1·375 = 131,4 · 10 6 циклов;
N HE 2 = 60 L h · n = 60 · 365 · 8 · 2 · 1·150 = 52,5 · 10 6 циклов;
q H =6.
Z N 2 = = 0,82;
Z N 1 = = 0,51;
Принимаем Z N 2=1; Z N 1=1
[H]1 = МПа;
[sH]2 = МПа;
[sH]р МПа;