←предыдущая следующая→
1 2 3
Задание на проектирование.
1). Электродвигатель.
I). Вал.
2). Ремённая передача.
II). Вал.
3). Муфта.
4). Редуктор.
5). Муфта.
III). Вал.
6). Исполнительный механизм
Исходные данные:
1. Мощность 9 кВт
2. Частота вращения 160 об/мин
3. Режим работы тяжёлый
4. Периодичность включения 30 %
5. Срок службы 5 лет
6. Коэффициент использования передачи:
а). в течении суток 0,5
б). в течении года 0,5
7. Реверсивность реверсивный
8. Тип передачи ремённая,
цилиндрическая
прямозубая.
Содержание
Введение 2
1. Кинематические и энергетические параметры. 3
1.1. Подбор электродвигателя. 3
1.2. Общее передаточное отношение и передаточное отношение ступеней. 3
1.3. Частоты вращения валов. 3
1 4. Мощности, передаваемые валами. 4
1.5. Крутящие моменты, передаваемые валами. 4
2. Расчет цилиндрической зубчатой передачи. 7
2.1. Выбор материалов и определение допускаемых напряжений. 7
2.2. Межосевое расстояние. 9
2.3. Модуль, суммарное число зубьев, ширина зубчатого колеса. 9
2.4. Фактическое передаточное число. 10
2.5.Фактическая окружная скорость. 10
2.6. Проверка зубьев на выносливость по контактным напряжениям. 11
2.7. Проверка зубьев на выносливость по напряжениям изгиба. 11
2.8. Основные геометрические размеры зубчатых колес. 12
3.Расчет валов. Подбор подшипников. 15
3.1. Ориентировочный расчет валов. 15
3.2. Эскизная компоновка вала. 15
3.3. Расчетные схемы валов. Эпюры изгибающих и сжимающих моментов. 15
3.4. Расчет шпонок на смятие. 16
3.5. Проверка долговечности выбранных подшипников. 16
3.6. Уточненный расчет вала. 17
4.Конструктивный размер корпуса редуктора. 19
5. Конструирование колеса. 20
6. Смазка. 20
7. Сборка редуктора. 21
8. Заключение. 21
9. Литература. 22
10. Спецификация.
Введение.
Привод - устройство, предназначенное для приведения в действие машин и механизмов. Привод состоит из источника энергии (двигателя электрического, теплового, гидравлического и т.д.) и механизма для передачи энергии (движения). В качестве механических чаще всего используются различные типы механических передач (зубчатая, цепная, ременная, винтовая и т. д.), которые обеспечивают преобразование одного вида движения в другое, понижение (повышение) крутящего момента и угловой скорости, регулирование скорости движения.
Проектируемый в данной работе привод включает ременную передачу и одноступенчатый цилиндрический редуктор с косозубой передачей. Привод должен обеспечить передачу крутящего момента от электродвигателя к исполнительному устройству с минимальными потерями и заданной угловой скоростью на выходном валу редуктора.
1. Кинематические и энергетические параметры
1.1. Подбор электродвигателя.
Требуемая мощность электродвигателя:
где PI – мощность на первом валу;
PIII – мощность на третьем валу;
ηo – общий КПД привода.
Общий КПД привода:
где ηр.п. – КПД ремённой передачи;
ηз.п. – КПД зубчатой передачи;
ηп. – КПД привода.
1.2. Общее передаточное отношение и передаточное отношение ступеней.
где nI - частота вращения на первом валу;
nIII – частота вращения на третьем валу (из исходных данных).
где nc – синхронная частота вращения двигателя;
S – коэффициент скольжения.
где uр.п. – передаточное отношение ремённой передачи;
uз.п. – передаточное отношение зубчатой передачи.
1.3. Частоты вращения валов.
где nII – (из исходных данных).
1.4. Мощности, передаваемые валами.
где PIII - (из исходных данных).
1.5. Крутящие моменты, передаваемые валами.
Исходные данные и результаты расчёта клиноремённой передачи
Крутящий момент на ведущем шкиве е Н*м 96.8
Частота вращения ведущем шкиве в об/мин 973
Заданное передаточное отношение 2
Требуемый срок службы ремня * ч
5000
Расчетный срок службы ремня в ч
6956
Тип нагрузки Переменная
Число смен работы передачи в течении суток 2
Длина ремня в мм 2000
Тип сечения ремня В
Площадь поперечного сечения ремня в кв. мм 138
Ширина нейтрального слоя ремня в мм
14
Диаметр ведущего шкива в мм 200
Диаметр ведомого шкива в мм 400
Расчетное передаточное отношение 2.03
Межосевое расстояние ременной передачи в мм 519.1
Угол охвата ведущего шкива в град 158
Скорость ремня в м/с 10.2
Эквивалентное число циклов нагружения
1.834Е+08
Приведенное полезное напряжение в МПа 3.64
Допускаемое полезное напряжение в МПа 2.57
Число ремней 3
Полезная окружная сила в кН 0.97
Сила предварительного натяжения одного ремня в кН 0.36
Сила, действующая на валы передачи, в кН 2.13
Электродвигатель 4A160S6
Мощность электродвигателя в кВт 11
Диаметр вала электродвигателя в мм 42
Требуемая мощность в кВт 9.858
Расчет выполняется по требуемой мощности привода
Общий КПД привода 0.913
ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ЧИСЛА
Ременной передачи 2
Редуктора 3
Общее передаточное число привода 6
ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛОВ в об/мин
Вала электродвигателя 973
Ведущего шкива 973
Быстроходного вала редуктора 486.5
Тихоходного вала редуктора 162.167
Вала исполнительного механизма 162.167
КРУТЯЩИЕ МОМЕНТЫ НА ВАЛАХ в Н*М
Вал электродвигателя 96.756
Вал ведущего шкива 96.756
Быстроходный вал редуктора 185.772
Тихоходный вал редуктора 535.191
Вал исполнительного механизма 535.191
Консольная нагрузка от муфты на тихоходном валу в кН 2.897
РЕКОМЕНДУЕМЫЕ РАЗМЕРЫ ВАЛОВ РЕДУКТОРА в мм
Быстроходный вал:
Диаметр выходного конца 35
Длина выходного конца 56
Тихоходный вал:
Диаметр выходного конца 45
Длина выходного конца 92
Диаметр участка под зубчатое колесо 60
Расчёт энергетических и кинематических параметров привода
2. Расчёт цилиндрической зубчатой передачи
2.1. Выбор материалов и определение допускаемых напряжений.
В соответствии с рекомендациями выбираем для шестерни сталь 40Х, для колеса- сталь 45 (нормализация).
Допускаемые контактные напряжения:
где SHj – коэффициент безопасности;
H limbj – базовый предел контактной выносливости;
KHLj – коэффициент долговечности.
H limb1 = 2HB1+70,
H limb2 = 2HB2+70,
(для шестерни j = 1, для колеса j = 2).
Для определения коэффициента долговечности, находим число циклов нагружения:
где LГ – срок службы;
КГ – коэффициент использования в течении года;
Кс - коэффициент использования в течении суток;
ПВ – относительная продолжительность включения.
где tp – время работы;
tПЗ – время паузы.
Определяем базовые числа циклов перемен напряжений:
Находим эквивалентные числа циклов переменных напряжений:
где МН = 0,18 – коэффициент приведения переменного режима нагружения передачи.
Значение коэффициента долговечности КHL определяется по формуле:
←предыдущая следующая→
1 2 3