Перспективы развития электросталеплавильного цеха
Технологический процесс электросталеплавильного цеха, краткий анализ основного механического оборудования. Назначение, область применения и устройство проектируемого редуктора. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода и его сборка.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 17.06.2013 |
| Размер файла | 462,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
- Введение
- 1. Общая часть
- 1.1 Технологический процесс ЭСПЦ, краткий анализ основного механического оборудования цеха
- 1.2 Назначение, область применения и устройство проектируемого редуктора
- 2. Специальные части
- 2.1 Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчёт привода
- 2.2 Расчёт передаточного числа редуктора
- 2.3 Предварительный расчёт валов
- 2.4 Конструктивные размеры зубчатой пары, крышки и корпуса редуктора
- 2.5 Подбор и расчет подшипников качения
- 2.6 Выбор и расчёт шпонок
- 2.7 Подбор и расчет муфт
- 2.8 Уточненный расчет валов
- 2.9 Выбор системы смазки и смазочных материалов
- 2.10 Сборка редуктора
- Литература
Введение
Перспективы развития ЭСПЦ
Увеличения производства различных марок сталей, в последние годы происходит благодаря строительству электросталеплавильных и кислородно-конверторных цехов при полном прекращении строительства мартеновских печей.
Полное изменение структуры сталеплавильного производства объясняется значительными технико-экономическими преимуществами электросталеплавильного производства. В части более высокой производительности на одну тонну выплавляемой стали, меньших капитальных затрат, более благоприятных условий для механизации и автоматизации производственных процессов и совмещение процесса выплавки, закалки стали с её непрерывной разливкой.
Развитие электросталеплавильного способа производства стали идет по двум причинам. Первая причина связана с тем, что электросталеплавильный способ, потребляет меньше количества лома, по сравнению с мартеновским. Вторая причина развития выплавки стали, в электропечах вызвана возрастающей потребностью в легированных сталях и чистоты металла из металлизированных окатышей.
электросталеплавильный цех привод редуктор
1. Общая часть
1.1 Технологический процесс ЭСПЦ, краткий анализ основного механического оборудования цеха
Устройство отделений электросталеплавильного цеха с дуговыми печами, также как и в конверторных цехах зависит от способа разливки стали (в изложнице и на МНЛЗ).
В состав цеха входят следующие отделения: печное, МНЛЗ, шламовая, подготовки составов с изложницами, раздевания слитков.
Печное отделение состоит из следующих пролётов: шихтового, печного и рафинированного.
Шихтовый пролет служит для приема, хранения и отгрузки в печной пролет шихтовых материалов, необходимых для производства стали.
Груженные бадьи передаются из шихтового в печной пролет по поперечным путям, уложенным на уровне пола цеха, с помощью двух самоходных электрифицированных тележек-скраповозов.
В состав шихтового пролета также входят галерея для хранения сыпучих шихтовых материалов и добавок.
В печном пролете размещены четыре дуговые электропечи с трансформаторами. Для обслуживания электропечей и загрузки их металлоломом в печном пролете установлены два электромостовых крана.
Подача сыпучих материалов в печь из бункеров бункерной галереи осуществляется по пневмотрубопроводу.
Под каждой печью уложен железнодорожный путь широкой колеи, предназначенный для перемещения шлаковоза и сталевоза.
Оценивая ситуацию в отраслях общего машиностроения, можно констатировать, что одной из главных ее особенностей остается глобальная деформация производства, сферы товарно-денежного обращения и социальных отношений. Как и в прошлые годы, сохраняются обширные структурные диспропорции, снижение общего уровня эффективности и усиление неустойчивости большинства предприятий отрасли.
Сейчас в экономике отрасли образовался неиспользуемый потенциал, который составил по занятости - почти четверть, а по мощности - более половины реальных возможностей производства. Затраты, связанные с поддержанием этого потенциала, значительно увеличивают издержки выпускаемой продукции и не способствуют укреплению ее конкурентоспособности.
Свертывание инвестиций практически во всех отраслях народного хозяйства лишило предприятия общего машиностроения возможности широкого маневра в процессе адаптации к рыночным отношениям и условиям открытости экономики. Для большинства товаропроизводителей ключевой проблемой выступает не столько качественное обновление фондов, технологий, продукции, сколько экономия на всем, в том числе инвестициях. Недоинвестирование, принявшее макроэкономические масштабы, обусловливает массовый сброс мощностей, а там, где резервы снижения капиталоемкости невелики и нет экспортных возможностей, - свертывание производства.
Об этом свидетельствует промышленная динамика минувшего года. Выпуск ряда машин и оборудования упал намного ниже предельно допустимого уровня, обеспечивающего замену изношенного и выбывающего оборудования у потребителя и сохранение стабильного уровня производства у производителя.
В экономике общего машиностроения образовались крупные зоны хронического кризиса: производство подвижного состава (тепловозы, электровозы), и другие. Они выпали из системы воспроизводства, "подвисли", в значительной мере лишившись внутреннего рынка. Падение по ним составило в 1997 г. от 6,9 до 72%. В то же время имеются зоны роста. В частности, по вагонам метрополитена, бульдозерам и экскаваторам динамика производства находится в пределах от 100 до 113%.
В условиях, отличающихся отсутствием стимулов к инвестированию и расширению производства, повышению качества продукции и снижению издержек, внедрению инноваций, а также жесткой по отношению к товаропроизводителям монетарной политикой, ситуация для развития общего машиностроения по-прежнему неблагоприятна.
1.2 Назначение, область применения и устройство проектируемого редуктора
Редуктором называется механизм понижающий угловую скорость в приводах от двигателя к рабочей машине состоящей из зубчатых или червячных передач, установленных в отдельном корпусе. Редуктора применяются в различных отраслях машиностроения и поэтому они весьма разнообразны по своим кинематическим схемам. Цилиндрическому зубчатые редукторы благодаря широкому диапазону передаваемых мощностей, долговечности, простого изготовления и обслуживания имеют огромное распространение в машиностроении.
Различают следующие виды редукторов: по типу передачи - цилиндрические зубчатые, конические зубчатые, червячные, коническо-цилиндрически зубчатые, червячно-цилиндрические и др.
По числу ступеней: одно, двух, трёх ступенчатые и тд.
По расположению валов и зубчатых колёс: горизонтальные и вертикальные.
При передаточном числе применяют одноступенчатые редукторы.
Редуктор состоит из корпуса (сварного стального или литого чугунного), в котором помещают элементы передачи - шестерни, подшипники, оси или валы. В некоторых случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазки зацеплений и подшипников.
Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения.
Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: тип передачи (червячные, зубчатые); число ступеней (одноступенчатые, многоступенчатые); тип зубчатых колес (цилиндрические, конические и т.д.); относительное расположение валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные).
Наиболее часто применяют редуктора с горизонтальным расположением валов. Корпуса чаще выполняют литыми чугунными, реже - сварными стальными, т.к. при серийном производстве целесообразнее применять литые корпуса. Недостаток одноступенчатого цилиндрического редуктора это маленькое передаточное число (по ГОСТ 2185-66 umax=12,5). Однако он компенсируется малыми габаритами самого редуктора. Редуктор отличается легкостью обслуживания, монтажа и демонтажа деталей и узлов.
Проектируемый редуктор будет исследоваться в приводе ленточного транспортера.
2. Специальные части
2.1 Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчёт привода
Рисунок 1. Кинематическая схема ленточного транспортёра
1 - Электродвигатель; 2 - Редуктор; 3 - Муфты; 4 - Ременная передача;
5 - Ленточный транспортёр.
1 Определяем требуемую мощность электродвигателя по формуле, Квт (1) /1, с.184/:
, (1)
где мощность на рабочем валу барабана ленточного транспортёра - общий коэффициент полезного действия (КПД) привода. (2) /1, с.184/:
, (2)
где - КПД муфты; ; КПД пары подшипников качения; ; -КПД цилиндрические передачи редуктора,; -КПД ремённой передачи, .
,
Требуемая часть вращения вала электродвигателя находится из следующего диапазона частот вращения, (3) /1, с.184/:
, (3)
где - частота вращения рабочего вала барабана ленточного транспортёра,
- диапазон возможных передаточных чисел привода (4) /1, с.184/
, (4)
где передаточное число редуктора, ; - диапазон возможных передаточных чисел открытой ремённой передачи,
;
тогда
;
отсюда:
.
Исходя из полученных данных выбираем электродвигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором серии АИР по ТУ 16-525.564-84 согласно таблиц 1, 2 и рисунка 1 с техническими характеристиками, представленными в таблице 1.
Таблица 1: технические характеристики выбранного электродвигателя
|
Тип двигателя |
Исполнение |
Число пар полюсов |
Мощность Рэд кВт |
Частота Вращения |
Мmах Мном |
Диаметр вала d мм |
|
|
АИР90LG |
1М1081 |
6 |
1425 |
1425 |
2,4 |
24 |
Уточняем передаточное число открытой ремённой передачи (5,6) /1, с.184/:
; (5)
(6)
Определяем частоту вращения валов привода, (7,8) /1, с.185/:
(7)
(8)
Определяем угловые скорости валов привода, (9) /1, с.185/:
(9)
Определяем мощности на валах привода по формуле, кВт (10) /1. с 185/:
(10)
Определяем вращающие моменты по формуле, (11) /1, с.185/:
(11)
Таблица 2
|
Валы привода |
Величины |
||||
|
Частота вращения |
Угловая скорость |
Мощность |
Вращающий момент |
||
|
I |
1425 |
149,214 |
1,95 |
13,07 |
|
|
II |
560,01 |
58,639 |
1,876 |
31,99 |
|
|
III |
560,01 |
58,639 |
1,876 |
31,99 |
|
|
IV |
140,0025 |
14,6599 |
1,816 |
123,88 |
|
|
V |
140,0025 |
14,6599 |
1,803 |
122,98 |
2.2 Расчёт передаточного числа редуктора
Выбираем материалы по средним механическим характеристика: шестерня - сталь 45, термообработка - улучшение, твёрдость НВ 230, колесо сталь 45, термообработка - улучшение, твёрдость НВ200.
Допускаемое контактное напряжение, (12) /3, с.185/:
(12)
где предел контактной выносливости при базовом числе циклов, для углеродистых сталей с НВ 350 и термообработкой (13) /3, с.27т.3.2/:
(13)
, коэффициент долговечности, коэффициент безопасности для колёс и улучшенной стали (14) /3, с.27/:
(14)
Межосевое расстояние определяю из условия контактной выносливости активных поверхностей зуба, (15) /3, с.26/:
(15)
где - передаточное число редуктора;
- вращающий момент на ведомом валу редуктора
- коэффициент ширины венца;
- коэффициент нагрузки
Полученное значение округляем по СТ 229-75 берём 125мм. Нормальный модуль зацепления определяем по формуле (16) /3, с.30/:
(16)
По ГОСТу предпочтителен первый ряд. Принимаем по СТ 310-76 .
Определяем геометрические параметры зубчатых колёс. Принимаю угол наклона зубьев определяю число зубьев шестерни и колеса (17) /3, с.30/:
; (17)
Уточняем значение угла наклона зубьев (18) /3, с.30/:
(18)
Основные размеры шестерни и колеса делительные диаметры, (19, 20) /3, с.30/:
(19)
(20)
Проверка:
Диаметры вершин зубьев, (21) /3, с.186/:
(21)
Диаметры впадин зубьев, (22) /3, с.186/:
(22)
Ширина колёс, (23) /3, с.186/:
(23)
Ширина шестерни, (24) /3, с.186/:
(24)
Определяю коэффициент ширины шестерни по диаметру, (25) /3, с.186/:
(25)
Окружная скорость колёс и степень точности передачи,
(26) /3, с.186/:
(26)
При такой скорости следует принять 8-ую степень точности:
Уточняем коэффициент нагрузки (27) /3, с.186/:
(27)
Проверка контактных напряжений, (28) /3, с.26/:
(28)
Силы действующие в зацеплении:
Окружная, (29,30) /3, с.187/:
(29)
(30)
Осевая,:
Проверяю зубья на выносливость по напряжению изгиба по формуле (31) /3 с.187/:
, (31)
где - коэффициент нагрузки нахожу по формуле (32) /3 с.187/:
, (32)
где - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине изгиба; - коэффициент динамичности; - коэффициент прочности зубьев по местным напряжениям, зависящий от эквивалентного числа зубьев (33,34) /3 с.188/: ;
(33)
(34)
Допускаемое напряжение определяю по формуле (35) /3 с.188/:
(35)
для шестерни
для колеса
для шестерни
для колеса ,
где - значение предела выносливости при изгиба определяем по формуле (36) /3 с.188/:
(36)
где - коэффициент учитывающий нестабильность свойств материал ; - коэффициент учитывающий способ получения заготовки ,
Допускаемые напряжения:
для шестерни
для колеса
Находим отношения
для шестерни
для колеса
Дальнейший расчёт следует вести для зубьев колеса (шестерни) для которого найдено отношение меньше.
Определяем коэффициент учитывающий влияние погрешности определяю по формуле (37) /3 с.188/:
(37)
- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями.
Проверяю прочность зубьев по формуле (38) /3 с.188/:
; (38)
Условие прочности выполнено.
2.3 Предварительный расчёт валов
Предварительный расчёт валов провожу на статистическую прочность при кручении по пониженным допускаемым касательным напряжениям: .
Ведущий вал
Диаметр вала определяется из условия прочности по формуле (39) /1 с.188/:
, (39)
где - крутящий момент на ведущем валу, - допускаемое касательное напряжение.
Полученное значение диаметра округляем согласно ГОСТу 6636-69 .
Длину посадочной поверхности под муфту определяем согласно ГОСТу 12080-66 .
Из стандартного ряда принимаем диаметр под подшипник:
;
Предварительно намечаем шариковые радиальные однорядные подшипники №206
Диаметр под шестерню:
Определяем расстояние Х от окружности впадин до предполагаемого отверстия в шестерни по формуле (40) /1 С.188/:
(40)
Если , то шестерню выполняем за одно целое с валом, а если , то шестерню выполняем отдельно от вала.
,
Следовательно шестерню выполняем за одно целое с валом.
Ведомый вал
Диаметр ведомого вала вычисляем по формуле (41) /1с.189/:
, (41)
где - крутящий момент на ведомом валу, - допускаемое касательное напряжение.
Полученное значение диаметра округляем до ближайшего стандартного размера согласно ГОСТу 6636-69
Длина посадочной поверхности под полумуфту
Диаметр под подшипник:
;
Предварительно намечаем шариковые радиальные однорядные подшипники №208
Диаметр под колесо:
;
2.4 Конструктивные размеры зубчатой пары, крышки и корпуса редуктора
Шестерню выполняем за одно целое с валам. Колесо кованное или штампованное ; .
Диаметр ступицы определяю по формуле (42) /1 с. 190/:
; (42)
Длину ступицы определяю по формуле (43) /1 с. 190/:
; (43)
Принимаем
Толщину обода определяю по формуле (44) /1 с. 190/:
; (44)
,
принимаем толщину обода 8мм.
Толщину диска определяю по формуле (45) /1 с. 190/:
; (45)
Толщину стенок корпуса и крышки определяю по формуле (46) /1 с. 190/:
; (46)
принимаем
;
,
принимаем
Верхний пояс корпуса и корпус крышки определяю по формуле (47,48) /1 с. 190/:
(47)
(48)
Нижний пояс корпуса определяю по формуле (49) /1 с. 190/:
; (49),
Принимаем
Диаметры болтов: фундаментальные определяются по формуле (50) /1 с. 190/:
; (50)
Принимаем болты М 16
Болты крепящие крышку к корпусу подшипников определяю по формуле (51) /1 с. 190/:
; (51)
Принимаем болты М 12
Соединяемых крышку подшипника с корпусом по формуле (52) /1 с. 190/:
; (52)
2.5 Подбор и расчет подшипников качения
Проверяю шариковые подшипники для ведущего вала косозубой цилиндрической передачи редуктора на долговечность.
Данные подшипники выбраны предварительно по диаметру цапфы и воспринимаемой нагрузке
Предварительно приняты шариковые радиальные однорядные подшипники лёгкой серии 206 с размерами:
; ; ; ;
Из предыдущих расчётов имеем:
; ; ;
Из первого этапа эскизной компоновки ;
Реакции опор в плоскости XZ (рисунок 2) по формуле (53,54) /1 с. 195/:
(53)
(54)
Проверка выполняется по формуле (55) /1 с. 195/:
(55)
Строем эпюру изгибающих моментов относительно оси Y, Нм:
, ,
В плоскости YZ (рисунок 2) определяю по формуле (56,57) /1 с. 195/:
(56)
(57)
Проверка выполняется по формуле (58) /1 с. 195/:
, (58)
Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X, Нм:
,
,
Строем эпюру моментов оси Z (рисунок 2):,
Суммарные реакции, Н определяю по формуле (59,60) /1 с. 195/:
(59)
(60)
Расчет проводим по наиболее нагруженной опоре 1.
Эквивалентная нагрузка определяется по формуле (61) /1 с. 195/:
(61)
где
- вращается внутреннее кольцо подшипника;
- нагрузка спокойная без толчков;
- температура до ;
Отношение
;
Этой величине соответствует
Отношение
;
следовательно ,
Расчёт долговечности, млн•об определяю по формуле (62) /1 с. 195/:
(62)
Расчёт долговечности, часы определяю по формуле (63) /1с. 195/:
(63), ,
Выбранный подшипник обеспечит требуемый срок службы
Рисунок 2 - Схема нагружения ведущего вала.
Проверяю шариковые подшипники для ведомого вала косозубой цилиндрической передачи редуктора на долговечность.
Данные подшипники выбраны предварительно по диаметру цапфы и воспринимаемой нагрузке
Предварительно приняты шариковые радиальные однорядные лёгкой серии 208 с размерами: ; ; ; ;
Из предыдущих расчётов имеем:
; ; ;
Из первого этапа эскизной компоновки ;
Реакции опор в плоскости XZ (рисунок 3) определяю по формуле (64,65) /1 с. 196/:
(64)
(65)
Проверка выполняется по формуле (66) /1 с. 196/:
, (66)
Строем эпюру изгибающих моментов относительно оси Y, Нм:
, ,
В плоскости YZ (рисунок 3) по формуле (67,68) /1 с. 197/:
(67)
(68)
Проверка выполняется по формуле (69) /1 с. 197/:
, (69)
Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X, Нм:
,
,
Строем эпюру моментов оси Z (рисунок 3): ,
Суммарные реакции, Н определяю по формуле (70,71) /1 с. 197/:
(70)
(71)
Расчет проводим по наиболее нагруженной опоре 1.
Отношение
Этой величине соответствует
Отношение
; следовательно ,
Расчёт долговечности, млн•об:
;
Расчёт долговечности, часы:
, ,
Выбранный подшипник обеспечит требуемый срок службы.
Рисунок 3 - Схема нагружения ведомого вала
2.6 Выбор и расчёт шпонок
Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечения шпонок и пазов и длины шпонок по СТ СЭВ 189-75. Материал шпонок - сталь 45 нормализированная. Напряжения смятия и условие прочности по формуле (72) /1, с. 200/:
(72)
Допускаемые напряжения при стальной ступице
Ведущий вал.
; ; ; длина шпонки (при длине ступицы полумуфты МУВП 36мм); момент на ведущем валу ;
(полумуфты МУВП изготавливают из чугуна марки СЧ 21-40).
Ведомый вал. Из двух шпонок - под зубчатым колесом и под полумуфтой - более нагружена вторая. Проверяем шпонку под полумуфтой: ; ; ;
Момент на ведомом валу
Проверяем шпонку под зубчатым колесом с параметрами: ; ; ; длина шпонки (при ширине колеса ); момент
Условие выполнено.
2.7 Подбор и расчет муфт
Ведущий вал.
Вращающий момент на валу электродвигателя
Определяем расчётный вращающий момент на валу электродвигателя по формуле (73) /5 с.355 /:
; (73)
Но нормали МН 2096-64 выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту МУВП-25 с размерами: ; ; ; .
По ГОСТ 21424-75 выбираем пальцы исполнения 1 с размерами: ; ; ; ; ;
Проверяю пальцы на изгиб (допускаемое напряжение на изгиб) по формуле (74) /5 с.355/:
; (74)
Проверяем резиновые втулки на смятие () по формуле (75) /5 с.356/:
; (75)
Ведомый вал.
Вращающий момент на валу электродвигателя
Определяем расчётный вращающий момент на валу электродвигателя:
;
Но нормали МН 2096-64 выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту МУВП-28 с размерами: ; ; ; .
По ГОСТ 21424-75 выбираем пальцы исполнения 1 с размерами: ; ; ; ; ;
Проверяем пальцы на изгиб (допускаемое напряжение на изгиб):
;
Проверяем резиновые втулки на смятие ():
;
2.8 Уточненный расчет валов
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения - по нулевому (пульсирующему).
Уточнённый расчёт состоит в определении коэффициентов запаса прочности для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями . Прочность соблюдена при .
Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений каждого из валов.
Ведущий вал.
Материал вала тот же, что и для шестерни (шестерня выполнена заодно с валом), т.е. сталь 45, термообработка-улучшение.
При диаметре заготовки до 90 мм () среднее значение . Предел выносливости при симметричном цикле изгиба определяю по формуле (76) /1 с. 201/:
; (76)
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений определяю по формуле (77) /1 с 201/:
; (77),
Сечение А-А. В этом сечении при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту возникают только касательные напряжения. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.
Коэффициент запаса прочности определяю по формуле (78) /1 с. 201/:
; (78)
где амплитуда и среднее напряжение от нулевого цикла определяется по формуле (79) /1 с. 201/:
; (79)
при ; ;
Определяю по формуле (80) /1 с. 201/:
; (80)
Принимаем ; и .
После подстановки
Такой большой коэффициент запаса прочности объясняется тем, что диаметр вала был увеличен при конструировании для соединения его с валом электродвигателя.
По той же причине проверять прочность в сечениях Б-Б и В-В нет необходимости.
Ведомый вал.
Материал вала - сталь 45 термообработка-улучшение, .
Пределы выносливости
, .
Сечение А-А. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки и ; масштабный фактор ; коэффициенты и .
Крутящий момент .
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости определяю по формуле (81) /1 с. 202/:
; (81)
;
изгибающий момент в вертикальной плоскости определяю по формуле (82) /1 с. 202/:
; (82), ;
суммарный изгибающий момент в сечении А-А определяю по формуле (83) /1 с. 202/:
; (83)
.
Момент сопротивления кручению (; ; )
;
.
Момент сопротивления изгибу определяю по формуле (84) /1 с. 202/:
; (84)
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений определяю по формуле (85) /1 с. 202
; (85)
.
Амплитуда нормальных напряжений изгиба определяется по формуле (86) /1 с. 202
; (86)
;
среднее напряжение .
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям определяю по формуле (87) /1 с. 202/:
; (87)
.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям определяю по формуле (88) /1 с. 203/:
; (88)
.
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А определяю по формуле (89) /1 с. 203/:
; (89), .
Сечение К-К. Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом и ; принимаем и .
Изгибающий момент определяю по формуле (90) /1 с. 203/:
; (90)
.
Осевой момент сопротивления определяю по формуле (91) /1 с. 203/:
(91)
Амплитуда нормальных напряжений определяется по формуле (92) /1 с. 203/:
; (92)
.
Полярный момент сопротивления определяю по формуле (93) /1 с 203/:
; (93),
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений определяется по формуле (94) /1 с. 203/:
; (94)
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям определяю по формуле (95) /1 с 203/:
(95),
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям определяю по формуле (96) /1 с. 203/:
; (96)
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения К-К определяю по формуле (97) /1 с. 203/:
; (97)
Сечение Л-Л. Концентрация напряжений обусловлена переходом от Ш 40 мм к Ш 32 мм: при и коэффициенты концентрации напряжений, и .
Масштабные факторы .
Внутренние силовые факторы те же, что и для сечения К-К.
Осевой момент сопротивления сечения:
.
Амплитуда нормальных напряжений:
.
Полярный момент сопротивления:
.
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
.
Коэффициент запаса прочности:
.
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Л-Л.
.
Сечение Б-Б. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки: и
Изгибающий момент определяю по формуле (98) /1 с. 204/:
; (98)
Момент сопротивления сечения нетто при и
.
Амплитуда нормальных напряжений изгиба определяется по формуле (99) /1 с. 204/:
; (99),
Момент сопротивления кручению сечения нетто:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Коэффициенты запаса прочности:
;
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Б-Б:
Сведем результаты проверки в таблицу 3:
Таблица 3
|
Сечение |
А-А |
К-К |
Л-Л |
Б-Б |
|
|
Коэффициент запаса n |
7,3 |
3,72 |
3,6 |
8,1 |
Во всех сечениях n > [n].
2.9 Выбор системы смазки и смазочных материалов
Смазка зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10мм. Объём масляной ванны определяем из расчёта масла передаваемой мощности определяю по формуле (77) /1 с. 208/
. (77)
Устанавливаю вязкость масла. При скорости рекомендуемая вязкость . Принимаем масло индустриальное И-70А по ГОСТ 20799-75.
2.10 Сборка редуктора
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.
Сборку производят в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов:
на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80 - 100°С;
в ведомый вал закладывают шпонку 10x8х50 и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.
На собранные валы надевают крышки шарикоподшипников и укладывают в основание корпуса редуктора, надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.
После этого в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку. Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами.
Далее на конец ведомого вала в шпоночную канавку закладывают шпонку, устанавливают полумуфту.
Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой; закрепляют крышку болтами.
Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.
Литература
1. Чернавский С.А. и др. Курсовое проектирование деталей машин - М.: Машиностроение, 1979
2. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин - М.: Высшая школа, 1991
3. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин, Курсовое проектирование - М.: Высшая школа, 1990
4. Мовнин М.С., Гольцикер Д.Г. Детали машин - А.: Судостроение
5. Куклин Н.Г., Куклина Г.С. Детали машин - М.: Высшая школа, 1976
6. Устюгов И.И. Детали машин - М.: Высшая школа, 1981
7. Бейзельман Р.Д., Цыпкин Б.А., Перель Л.Я. Подшипники качения. Справочник - М.: Высшая школа, 1975
8. Боголюбов С.К. Черчение - М.: Машиностроение, 1989
9. Анурьев В.И. Справочник конструктора - машиностроителя - М.: Машиностроение, 1982
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общая характеристика электросталеплавильного цеха. Элементы конструкции здания. Транспорт и грузопотоки цеха. Подготовка металлошихты и сыпучих материалов. Расчёт количества кранов шихтового пролёта, ямных бункеров, дуговых печей, шлаковых чаш, ковшей.
курсовая работа [501,9 K], добавлен 06.04.2015Расчет режимов работы и описание схемы проектируемого механического привода. Кинематический расчет и выбор электродвигателя привода. Определение частоты и угловых скоростей вращения валов редуктора. Материалы зубчатых колес и система смазки редуктора.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 21.04.2015Кинематический и силовой расчет. Выбор электродвигателя. Расчет цилиндрической прямозубой передачи. Ориентировочный расчет валов редуктора. Конструктивные размеры корпуса редуктора и сборка его. Подбор шпонок и проверочный расчет шпоночных соединений.
курсовая работа [157,0 K], добавлен 28.03.2015Описание работы привода и его назначение. Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Расчет передач привода. Проектный расчет параметров валов редуктора. Подбор подшипников качения, шпонок, муфты, смазки. Сборка и регулировка редуктора.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 14.10.2011Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода. Расчет зубчатой и цепной передачи редуктора. Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора. Подбор подшипников для валов редуктора и шпонок, проверочный расчет шпоночных соединений.
курсовая работа [255,4 K], добавлен 25.02.2011Назначение и область применения привода. Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Определение мощностей и передаваемых крутящих моментов валов. Расчет червячной передачи. Компоновочная схема. Порядок сборки и регулировки редуктора.
курсовая работа [3,9 M], добавлен 16.05.2007Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчёты привода. Определение реакций подшипников валов редуктора и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов. Выбор смазки для зацепления и подшипников. Подбор муфты, компоновка и сборка редуктора.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.06.2015Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчёт привода. Расчёт зубчатых колёс редуктора. Проектировочный расчёт валов редуктора. Расчет и подбор муфт. Размеры шестерни и колеса. Проверка долговечности подшипников. Смазка и смазочные устройства.
дипломная работа [462,4 K], добавлен 10.10.2014Критерии для выбора типа электродвигателя. Расчёт клиноременной передачи, призматических шпонок, валов, подшипника, зубчатой передачи. Выбор муфты и особенности смазки редуктора. Кинематический и силовой расчет привода согласно мощности электродвигателя.
контрольная работа [1,9 M], добавлен 01.12.2010Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Расчет зубчатых колес, валов на кручение по допускаемым напряжениям. Конструктивные размеры шестерни, колеса и корпуса редуктора. Проверка долговечности подшипника. Компоновка и сборка редуктора.
курсовая работа [44,1 K], добавлен 26.03.2010Обзор процесса компоновки двухступенчатого цилиндрического редуктора. Выбор электродвигателя. Расчет частоты вращения и моментов на валах, зубчатых передач и шпоночных соединений. Сборка и смазка редуктора. Регулировка радиально-упорных подшипников.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 18.11.2017Режим работы механического цеха, фонды времени работы оборудования и рабочих. Технологические процессы и новая техника. Определение количества участков и грузооборота цеха. Выбор подъёмно-транспортных средств. Расчет площадей промышленного корпуса.
курсовая работа [64,7 K], добавлен 03.05.2015Проектирование привода для ленточного транспортера. Кинематический расчет и выбор электродвигателя. Расчет зубчатых колес редуктора, валов и выбор подшипников. Конструктивные размеры шестерни и колеса корпуса редуктора. Этапы компоновки, сборка редуктора.
курсовая работа [224,9 K], добавлен 29.01.2010Энерго-кинематический расчет привода, выбор схемы привода, редуктора и электродвигателя. Расчет значения номинальной частоты вращения вала двигателя. Выбор параметров передач и элементов привода. Определение тихоходной цилиндрической зубчатой передачи.
методичка [3,4 M], добавлен 07.02.2012Выбор электродвигателя и его обоснование. Кинематический и силовой расчет привода, его передач. Размеры зубчатых колес, корпуса редуктора. Проверка долговечности подшипников, шпоночных соединений. Уточненный расчет валов. Выбор посадок деталей редуктора.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 19.06.2014Назначение, принцип действия и устройство разрабатываемого редуктора, основные требования к его функциональности. Выбор двигателя и кинематический расчет привода. Определение силовых параметров. Расчет конструктивных размеров корпуса и крышки редуктора.
курсовая работа [232,6 K], добавлен 07.02.2016Технический процесс прокатного производства сортопрокатного цеха. Оборудование обжимно-прокатного стана. Вибрация привода прокатных клетей. Техническое состояние механического оборудования. Расчет подшипников скольжения. Определение мощности двигателя.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 23.07.2013Назначение и описание работы привода. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Определение внешних нагрузок по величине и направлению на валах редуктора. Расчет валов и шпоночных соединений. Компоновка редуктора и элементов корпуса.
курсовая работа [226,7 K], добавлен 09.03.2012Кинематический и силовой расчеты привода ленточного транспортера, подбор электродвигателя, расчет зубчатой передачи. Определение параметров валов редуктора, расчет подшипников. Описание принятой системы смазки, выбор марки масла, процесс сборки редуктора.
контрольная работа [981,3 K], добавлен 12.01.2011Выбор электродвигателя, кинематический расчет привода. Расчет зубчатых колес. Предварительный расчет валов. Конструктивные размеры шестерни и колеса, корпуса редуктора. Подбор подшипников и шпонок для валов. Первый этап компоновки редуктора. Выбор смазки.
курсовая работа [421,3 K], добавлен 29.02.2016
