Привод транспортной ленты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Редуктор -- механизм, передающий и преобразующий вращающий момент. Основные характеристики редуктора -- КПД, передаточное отношение, передаваемая мощность, максимальные угловые скорости валов, количество ведущих и ведомых валов.

Обычно редуктором называют устройство, преобразующее высокую угловую скорость вращения входного вала в более низкую на выходном валу, повышая при этом вращающий момент. Редуктор, который преобразует низкую угловую скорость в более высокую обычно называют мультипликатором.

Прежде всего редукторы классифицируются по типу механических передач. В данном курсовом проекте (привод транспортной ленты) используется одноступенчатый цилиндрический прямозубый редуктор.

В серийном производстве широко распространены стандартизованные литые корпуса редукторов. Чаще всего в тяжёлой промышленности и машиностроении применяются корпуса из литейного чугуна, реже из литейных сталей. Когда требуется максимально облегчить конструкцию применяют легкосплавные корпуса. На корпусе редуктора чаще всего имеются места крепления -- лапы и/или уши, за которые перемещают и/или крепят редукторы к основанию. На выходе валов располагают уплотнения для предотвращения вытекания масла. На корпусах редукторов зачастую располагают конструкционные элементы, предотвращающие увеличение давления внутри редуктора, возникающее от нагрева редуктора при его работе. В штучном производстве широко используются сварные корпуса, позволяющие получать индивидуальные конструктивные решения.



1. Выбор электродвигателя

1.1 Определяем КПД редуктора

Принимаем КПД одной пары зубчатых колес при работе в масляной ванне:

где: ?п = 0.99 - КПД пары подшипников

?з = 0.98 - КПД цилиндрической передачи

где: NT = 7 кВт - мощность на выходном валу.

NД = 7 /0.96 =7,3 кВт

Выбираем двигатель для данного редуктора

мощность двигателя NБ =7 кВт

синхронизация частота вращения двигателя nБ = 970 об/мин



2. Кинетический расчет

2.1 Определяем передаточное число редуктора

где: nТ = 180 об/мин - угловая скорость тихоходного вала

i1 =970 / 180 = 5,388

2.2 Определяем число зубьев шестерни и колеса

Зная, что суммарное число зубьев Zc =100

Выбираем число зубьев шестерни Zш = 16

Число зубьев колеса Zк =84

2.3 Определяем действительно число оборотов тихоходного вала и действительное передаточное число

i = 84/16=5,25

nT =970/5,250= 184 об/мин

2.4 Вращающие моменты на валах

На валу шестерни

- угловая скорость двигателя

= 101,5 рад/с



3. Выбор материалов шестерни и колеса

Наименование	Шестерня	Колесо
Марка материал	Сталь 40Х	Сталь 40Х
Термообработка	нормализация	нормализация
Придел прочности в кг/мм2	78	78
Придел текучестит кг/мм2	50	50

3.1 Определяем допускаемое напряжение сдвига

[]н = 0.6 -1

-1 = 0.43 в

-1 =33,54 кг/мм2

[]н =20,124 кг/мм2

3.2 Определяем допускаемые приделы изгиба

[0]из =

где nк = 1.8; nк = 1.4 - коэффициент запаса прочности колеса и шестерни,

=1.5 ; = 1.6 - эффективный коэффициент концентрации напряжения у корня ножки зуба колеса и шестерни,

-1 - придел выносливости

-1 = 0.35 х в +9= 0.35 х +9 =46,3 кг/мм2

[0]изш =22,7 кг/мм2

[0]изк =17,4 кг/мм2



4. Определение межосевого расстояния

подшипник шпонка зубчатый зацепление

4.1 Определяем межосевое расстояние из расчета на контактную прочность.

где а = 0.2 - коэффициент ширины колеса,

Принимаем значение межосевого расстояния аW =200 мм

по ГОСТ 2185-66

4.2 Определяем модуль зацепления

m = 2 х / 100 = 4 мм,

Принимаем модуль зацепления m =4 мм, по ГОСТ 9563-60

Определяем ширину колеса.

В =

B = 0/2 х 200 = 40мм



5. Проверка зубьев на выносливость

5.1 Определяем коэффициенты формы зуба шестерни и колеса

2,045 - для шестерни

3,178 - для колеса

5.2 Производим сравнительную оценку прочности зубьев на изгиб

2,045 кг/мм2

3,178 кг/мм2

5.3 Определяем окружную скорость

5.4 Определяем окружное усилие

= 75 х 7/3,25=161,5 кг

5.5 Определяем скоростной коэффициент

Кдин = = 1,54

Определяем коэффициент нагрузки на изгиб.

Kp = 1.05

5.6 Определяем рабочее напряжение изгиба в опасном сечении

= = 0.94

3,93 кг/мм2u



6. Расчет валов

6.1 Определяем радиальное усилие

6.2 Определяем реакции опор, учитывая, что они расположены симметрично

RAx = RBx = P/2 = 161,5/2 =80,75 кГ

RAy = RBy = T/2 = 58,14/2 = 29,07 кГ

6.3 Определяем крутящий момент

Mк = M = 71620 х N/n = 71620 х 7/970 =516,84 кг/см

6.4 Определяем опасные моменты в опасном сечении вала

от силы Т

Mx = MT = T х L/4 = 58,14 x 17/4 =247,1 кГ/см

L = 17 см - расстояние между подшипниками

от силы Р

My = MP = P х L/4 =161,5 х 17/4 =686,4 кГ/см

Результирующий изгибающий момент

6.5 Определяем эквивалентный момент

= 855,87кГ/см

6.6 Определяем диаметр вала в опасном сечении

Принимаем допускаемое напряжение для приближенного расчета

[-1]u = 500 кГ/см2



7. Расчет подшипников

7.1 Определяем результирующие радиальные нагрузки на подшипники

7.2 Определим Требуемый коэффициент работоспособности подшипника

При d = 45 мм по ГОСТ 6121-39 определяем требуемый коэффициент работоспособности подшипника.

С = 36000 кг



7.3 Определяем номинальные напряжения в опасном сечении вала по сечению

7.4 Определяем крутящий момент для тихоходного вала

MК = MТ = 71620 NТ/nТ = 516,8 кг/см

Определяем диаметр тихоходного вала в опасном сечении

Эквивалентный момент по энергетической теории прочности

MTэкв = = = 760,24 кг/см

Учитывая, что быстроходный вал имеет повышенный запас прочности, естественно тихоходный вал сделаем тоже недонапряженным, т. е. примерно равнопрочным быстроходному.

Принимаем диаметр тихоходного вала в опасном сечении равным мм

Для удобства посадки колеса диаметра вала под подшипник принимаем меньше чем под колесо d = 55мм

Соответствующий подшипник легкой серии № 211, С = 48000кг



8. Подбор и проверка шпонок

8.1 Выбираем шпонку для выходного конца быстроходного вала

d = 45 мм

b = 126 мм

Длину шпонки принимаем l =35 мм

Напряжения смятия при выбранных размерах шпонки

243 = кГ/см2 < []см

8.2 Выбираем шпонку для посадки зубчатого колеса на тихоходном валу

d=55 мм

=160 мм

l= lp+b= 54 мм

Принимаем L =40 мм, ориентируются на конструктивно выбранные размеры ступицы колеса.

8.3 Выбираем шпонку для посадки муфты на выходном конце тихоходного вала.

Исходя из принятого размера подшипников и конструктивного оформления вала, принимаем d =50 мм, =160 мм

Длину шпонки ориентировочно примем в соответствии выбранной муфты L = 45 мм.

9. Смазка редуктора

Смазывание зубчатого зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло, заливаемое внутрь корпуса до уровня, обеспечивающего погружение колеса примерно на 10 мм. Объем масляной ванны V определяем из расчета 0.25 дм масла на 1 кВт передаваемой мощности

V = 0.25 = 1,75 дм3

Рекомендуемая вязкость масла должна быть примерно равно 28 10-6 м2/с. Принимаем масло индустриальное ( по ГОСТ 20799-75).

Камеры подшипников заполняются пластичным смазочным материалом солидол марки УС - 2



10. Сборка редуктора

Перед сборкой корпус редуктора тщательно очищают и покрывают масляной краской.

Сборку производят соответственно со сборочным чертежом

Редуктора, начиная с узлов валов:

на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80-100 оС;

в ведомый вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо до упора в брут вала; затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышку и корпус спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты крепящие крышку к корпусу.

После этого на ведомый вал надевают распорное колесо, в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки, Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов на отсутствие заклинивание подшипников и закрепляют крышки винтами. Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде.



Список используемой литературы

М.Н. Иванов. Детали машин. М.: «Машиностроение», 1991.

П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов - Конструирование узлов и деталей машин. М.: «Высшая школа», 1985.

В.И. Анурьев - Справочник коструктора -машиностроителя, т.1. М.: «Машиностроение», 2006.

В.И. Анурьев - Справочник коструктора -машиностроителя, т.2. М.: «Машиностроение», 2006.

В.И. Анурьев - Справочник коструктора -машиностроителя, т.3. М.: «Машиностроение», 2006.

С.А. Чернавский и др. Курсовое проектирование деталей машин. М.: «Машиностроение», 1987.

Д.Н. Решетов - Детали машин. Атлас конструкций. М.: «Машиностроение», 1987.

М.И. Анфимов - Редукторы. Конструкции и расчет. М.: «Машиностроение», 1993.

Размещено на Allbest.ur

...