Выбор электродвигателя
Определение передаточных чисел привода, мощности, крутящего момента и частоты вращения каждого вала. Определение диаметров валов. Расчет цепной передачи. Проверочный расчёт наиболее нагруженного вала на усталостную прочность жесткость. Подбор муфты.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.03.2015 |
| Размер файла | 301,1 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/
1. Выбор электродвигателя
Потребляемую мощность (Вт) привода определяем по формуле:
,
где -окружная сила на звёздочке(Н),
v-скорость цепи (м/с)
Определяем общий коэффициент полезного действия привода:
где - КПД цепной передачи,
- КПД редуктора,
- КПД муфты,
Определяем потребную мощность электродвигателя:
Определяем частоту вращения вала электродвигателя:
где - частота вращения приводного вала,
=3- передаточное число цепной передачи, =5- передаточное число редуктора рекомендуемых значений
По таблице подбираем электродвигатель с мощностью Р (кВт)* и частотой вращения ротора n (об/мин), ближайшими к полученным
и .
Выбираем двигатель АИР 112МВ8/709щностью Р=3кВт.
2. Определение передаточных чисел привода
Определяем общее передаточное число привода:
3. Определение мощности, крутящего момента и частоты вращения каждого вала привода
привод вал передача муфта
Определение мощности
,
, мощности на соответствующем валу
,
Определение частоты вращения
,
, частоты вращения валов
,
Определение моментов
,
,
,
Результаты расчётов заносим в таблицу:
|
Вал |
Мощность Р,кВт |
Частота вращения n, об/мин |
Крутящий момент Т, Нм |
|
|
1 |
2,94 |
709 |
39,6 |
|
|
2 |
2,82 |
177,25 |
152 |
|
|
3 |
2,65 |
50,6 |
500 |
|
4. Определение диаметров валов
Рис. 1
Быстроходный вал
Диаметры различных участков вала определяем по следующим формулам:
;
Исходя из конструктивных особенностей редуктора принимаемd=25мм
Диаметр вала посадочных мест подшипников:
Принимаем
где t-высота буртика в мм
Диаметр основной части вала рассчитан:
,
Принимаем
где r-координата фаски подшипника.
Тихоходный вал
Диаметры участков вала определяем по следующим формулам:
принимаем d=32мм
Принимаем ;
Принимаем
Приводной вал. Диаметры участков вала определяем по следующим формулам:
принимаем d=40мм
Принимаем
; Принимаем
5. Расчет цепной передачи
Исходные данные:
n2 = 177 об/мин, T2 = 152 Нм, U=3,5;
Назначим однорядную роликовую цепь типа ПР.
Предварительное значение шага для однорядной цепи
Ближайшие значения шагов по стандарту:
Назначение основных параметров.
Число зубьев ведущей звёздочки в зависимости от передаточного отношения.
из условия: ;делительный диаметр не должен превышать 410мм.
При
При
принимаем.
Далее расчёт будем вести для цепи с шагом
Межосевое расстояние.
Примем, что
Наклон передачи принимаем равным 30
Примем, что смазывание цепи нерегулярное. Цепь будут смазывать периодически при помощи кисти.
Определение давления в шарнире.
Найдём значение коэффициента ;
-нагрузка с небольшими ударами;
-оптимальное межосевое расстояние;
-наклон передачи менее 60;
-передача с автоматической регулировкой натяжения цепи;
-смазывание цепи нерегулярное;
-работа в две смены;
.
Окружная сила, передаваемая цепью.
Давление в шарнире однорядной цепи.
Однорядная цепь не подходит.
Найдём давление в шарнире для двухрядной цепи при:
Для дальнейших расчётов принимаем цепь 2ПР-19,05-6360.Её параметры: Р=19,05мм,
Диаметр ролика d=12,7 мм, расстояние между внутренними пластинами ,
Ширина внутренней пластины h= 18,08 мм, расстояние между рядами ,
Наибольшая ширина звена b=68 мм.
Число зубьев ведомой звёздочки.
Принимаем
Частота вращения ведомой звёздочки.
Делительный диаметр ведущей и ведомой звёздочки.
Диаметр окружности выступов ведущей и ведомой звёздочки.
7.9.Диаметр ведущей и ведомой звёздочки.
Принимаем: ;
Ширина зуба звёздочки.
Ширина зубчатого венца звёздочки.
потребное число звеньев цепи.
Принимаем
Уточнённое межосевое расстояние.
Полученное значение а' уменьшаем на
Окончательное значение межосевого расстояния:
Нагрузка на валы звёздочек.
6. Расстояния между деталями передачи
Зазор между поверхностями вращающихся колёс и стенками корпуса
,
где L-наибольшее расстояние между внешними поверхностями деталей передачи, мм.
Расстояние между дном корпуса и поверхностью червяка
Принимаем bo=40мм.
7. Расчет подшипников
Выбор типа подшипников
Для опор цилиндрических прямозубых передач принимаются шариковые радиальные подшипники.
Часто опоры валов размещают не в одном, а в разных корпусах. В нашем случае - это опоры приводного вала. Корпуса, в которых размещают подшипники, устанавливают на раме конвейера. Так как неизбежны погрешности изготовления и сборки деталей, то это приводит к перекосу и смещению осей посадочных отверстий корпусов подшипников относительно друг друга. Кроме того, в работающей передаче под действием нагрузок происходит деформация вала. В конструкции приводного вала из-за неравномерного распределения нагрузки на ковшах элеватора неизбежно возникают перекосы вала и неравномерность нагружения опор вала.
Все сказанное выше вынуждает применять в таких узлах сферические подшипники, допускающие значительные перекосы.
В связи с относительно большой длинной вала и значительными погрешностями сборки валы фиксируют от осевых смещений в одной опоре. Поэтому кольцо другого подшипника должно иметь свободу смещения вдоль оси, для чего по обоим его торцам оставляют зазоры 3…4 мм. В первой же опоре данные зазоры требуется устранить с помощью втулок. Если же не следовать данным рекомендациям, при фиксировании обоих опор в осевом направлении и неизбежных прогибах вала последует деформация тел качения подшипника, что может вызвать заклинивание узла.
8. Проверочный расчёт наиболее нагруженного вала на усталостную прочность и жёсткость
Для валов основным видом разрушения является усталостное, статическое разрушение наблюдается значительно реже. Оно происходит под действием случайных кратковременных перегрузок. Поэтому для валов расчет на сопротивление усталости является основным, а расчет на статическую прочность выполняется как проверочный.
Проведём расчёт тихоходного вала. Выбор расчетной схемы и определение опорных реакций.
Рис. 2
Действующие силы: - окружная, - радиальная, - крутящий момент.
, , , .
Определим реакции опор в вертикальной плоскости.
, . Отсюда находим, что .
- , . Получаем, что .
Выполним проверку: , , , . Следовательно вертикальные реакции найдены верно.
Определим реакции опор в горизонтальной плоскости.
, , , получаем, что .
, , , отсюда .
Проверим правильность нахождения горизонтальных реакций: , , , - верно.
По эпюре видно, что самое опасное сечение вала находится в точке , причём моменты здесь будут иметь значения: , .
Расчёт производим в форме проверки коэффициента запаса прочности , значение которого можно принять . При этом должно выполняться условие, что
,
где - расчётный коэффициент запаса прочности, и - коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям, которые определим ниже.
Найдём результирующий изгибающий момент, как .
Определим механические характеристики материала вала (Сталь 45) по табл. 10.2 лит. 3: - временное сопротивление (предел прочности при растяжении); и - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручении; - коэффициент чувствительности материала к асимметрии цикла напряжений.
Определим отношение следующих величин (табл. 10.9 лит. 3): , , где и - эффективные коэффициенты концентрации напряжений, - коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения. Также по табл. 10.8 лит. 3 найдём значение коэффициента влияния шероховатости и по табл. 10.9 лит. 3 коэффициент влияния поверхностного упрочнения .
Вычислим значения коэффициентов концентрации напряжений и для данного сечения вала: , .
Определим пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении: , .
Рассчитаем осевой и полярный моменты сопротивления сечения вала: , где - расчётный диаметр вала.
Вычислим изгибное и касательное напряжение в опасном сечении по формулам: , .
Определим коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям: .
Для нахождения коэффициента запаса прочности по касательным напряжениям определим следующие величины. Коэффициент влияния асимметрии цикла напряжений для данного сечения .
Среднее напряжение цикла . Вычислим коэффициент запаса .
Найдём расчётное значение коэффициента запаса прочности и сравним его с допускаемым: - условие выполняется.
9. Проверка долговечности подшипников
Подшипники для входного вала.
Для червяка примем подшипники роликовые конические 7306 средней серии. Из таблицы 19.24 [4] выписываем: d = 50 мм, D = 130 мм, Т = 200.5 мм, e = 0.34,С = 49000 Н.
Из условия равновесия вала:
от сил, действующих в вертикальной плоскости, Fr
от сил, действующих в горизонтальной плоскости, Ft
Полные радиальные реакции опор
Выбираем Х = 0.4 и Y = 0.92 (по рекомендациям [4])
Рассчитаем приведенную нагрузку первого подшипника
P1 = (VXFr1 + YFr2)KбKт , где
Kб = 1.3 - коэффициент безопасности (по таблице 6.3 [4]);
Kт = 1.0 - температурный коэффициент (по таблице 6.4 [4]);
Х - коэффициент радиальной нагрузки;
V - коэффициент вращения относительного вектора нагрузки внутреннего кольца подшипника.
P1 = (0.41898 + 0.9296)1.31.0 = 338,2 (H)
Ресурс подшипника:
m =3.33 - показатель кривой выносливости.
Lhтр = 9460.8 ч - требуемая долговечность.
Lh1> Lhтр, подшипники удовлетворяют поставленным требованиям.
Подшипники для выходного вала.
Для вала червячного колеса примем подшипники роликовые конические 7212A легкой серии. Из таблицы 19.24 [4] выписываем: d = 55 мм, D = 105 мм, Т = 27 мм, e = 0.287, С = 58170 Н.
Из условия равновесия вала:
от сил, действующих в вертикальной плоскости, Fr
от сил, действующих в горизонтальной плоскости, Ft
Полные радиальные реакции опор
Выбираем Х = 0.4 и Y = 0.86 (по рекомендациям [4])
Рассчитаем приведенную нагрузку первого подшипника
P1 = (VXFr1 + YFr2)KбKт, где
Kб = 1.3 - коэффициент безопасности (по таблице 6.3 [4]);
Kт = 1.0 - температурный коэффициент (по таблице 6.4 [4]);
Х - коэффициент радиальной нагрузки;
V - коэффициент вращения относительного вектора нагрузки внутреннего кольца подшипника.
P1 = (0.411140.25 + 0.8632.11)1.31.0 = 628.81 (H)
Ресурс подшипника:
m =3.33 - показатель кривой выносливости.
Lh тр = 9460.8 ч - требуемая долговечность.
Lh1>Lh тр , подшипники удовлетворяют поставленным требованиям.
10. Подбор муфты
Муфта центробежная без отжимных пружин фирмы "Пуль".
Эти муфты соединяют (или разъединяют) валы при достижении ведущим валом заданной угловой скорости. Служит для соединения со шкивом клиноремённой передачи.
Список используемой литературы
1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. «Конструирование узлов и деталей машин»: Учеб. пособие для машиностроит. спец. вузов.- 4-е изд., перераб. и доп.-М.: Высшая школа, 1985-416 с.
2. Кудрявцев В.Н., Державец Ю.А. и др. «Курсовое проектирование деталей машин»: учебное пособие для студентов машиностроительных вузов. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение,1984-400с.
3. Решетов Д.Н. «Детали машин»: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов.-4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989-496с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Кинематическая схема привода цепного конвейера. Определение мощности, крутящего момента и частоты вращения каждого вала привода. Проектный расчет зубчатых передач. Проверочный расчет наиболее нагруженного вала на усталостную прочность и жесткость.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 26.01.2023Схема привода ленточного конвейера. Определение мощности, крутящего момента и частоты вращения валов привода. Определение зубчатых передач и диаметров валов. Выбор подшипников качения. Проверочный расчёт нагруженного вала и шпоночных соединений.
курсовая работа [326,3 K], добавлен 14.11.2008Кинематическая схема механизма и выбор электродвигателя. Определение мощности, крутящего момента и частоты вращения для каждого вала. Проектный и проверочный расчет конической передачи редуктора и определение диаметров валов. Выбор подшипников.
курсовая работа [365,1 K], добавлен 27.02.2009Выбор электродвигателя и его обоснование. Определение частоты вращения приводного вала, общего передаточного числа и разбивка его по ступеням, мощности, частоты вращения и крутящего момента для каждого вала. Расчет червячных передач, подбор смазки.
курсовая работа [286,5 K], добавлен 22.09.2013Определение мощности, частоты вращения и крутящего момента вала электродвигателя; общего передаточного числа; основных параметров тихоходной передачи. Расчет быстроходной ступени, цепной передачи, шпоночных соединений. Выбор подшипников качения и муфты.
курсовая работа [954,3 K], добавлен 16.01.2015При проектировании привода цепного транспортёра необходимо выбрать электродвигатель, материал, подшипники, шпоночные соединения. Определение мощности, крутящего момента и частоты вращения каждого вала привода и диаметров валов. Смазка зубчатых зацеплений.
курсовая работа [242,1 K], добавлен 15.01.2009Описание работы и устройства привода мешалки. Выбор электродвигателя. Определение общего передаточного числа, мощности, крутящего момента и частоты вращения для валов привода. Выбор материалов. Проектный и проверочный расчет цилиндрической передачи.
курсовая работа [340,9 K], добавлен 20.01.2016Особенности кинематического расчета привода, определение мощности и частоты вращения, выбор материалов червячных передач и их расчет. Определение сил и размеров ступеней вала, выбор подшипников, шпонок и муфты. Сущность применения смазочных устройств.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 15.03.2012Кинематический расчет привода электродвигателя, определение требуемой мощности. Расчет быстроходного и тихоходного валов, подшипников. Проверочный расчет валов на прочность. Выбор смазки редуктора, подбор муфты. Проверка прочности шпоночного соединения.
курсовая работа [277,2 K], добавлен 12.06.2010Соединение вала электродвигателя с валом редуктора. Передача крутящего момента от электродвигателя с изменением направления, частоты вращения и крутящего момента выходному валу. Опоры валов в корпусе редуктора. Расчет требуемой мощности двигателя.
курсовая работа [380,7 K], добавлен 18.06.2011Проектирование привода цепной конвейер-машины непрерывного транспорта: выбор электродвигателя, определение мощности, частоты вращения, крутящего момента валов, параметров быстроходной передачи, конструирование крышек подшипников, сборка редуктора.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 14.06.2010Кинематический расчет привода главного движения со ступенчатым и бесступенчатым регулированием. Определение скорости резания, частоты вращения шпинделя, крутящего момента и мощности электродвигателя. Проверка на прочность валов и зубчатых колес.
курсовая работа [242,2 K], добавлен 27.01.2011Определение механических свойств материалов электродвигателя, расчет параметров передачи. Конструирование валов редуктора: расчет диаметров валов, шпоночных соединений и чертежа вала редуктора. Расчет быстроходного вала и подбор подшипников качения.
контрольная работа [315,2 K], добавлен 09.08.2010Анализ энергетического и кинематического расчета привода. Обоснование выбора электродвигателя. Определение общего передаточного числа и разбивка его по ступеням. Расчет мощности на валах, частоты их вращения, быстроходного вала червяка, подбор муфты.
курсовая работа [284,1 K], добавлен 12.04.2010Кинематический расчет привода. Определение фактических передаточных чисел, частоты вращения валов привода, вращающего момента на валах привода. Выбор твердости, термической обработки и материала колес. Расчет цилиндрической зубчатой и червячной передачи.
курсовая работа [369,7 K], добавлен 17.10.2013Назначение и область применения исследуемого привода. Техническая характеристика: общий КПД, выбор электродвигателя, определение мощности, частоты вращения и момента для каждого вала. Описание и обоснование выбранной кинематической схемы, ее структура.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.10.2014Определение сил, действующих на зубчатые колёса (тангенсальной, осевой и радиальной). Расчет сосредоточенного момента и силы зацепления. Построение эпюр внутренних усилий. Поиск диаметров поперечных сечений вала. Подбор сечения вала по условию жесткости.
курсовая работа [938,7 K], добавлен 24.06.2015Определение потребной мощности и выбор электродвигателя. Расчет подшипников и шпоночного соединения. Выбор редуктора и подбор муфт. Определение передаточного отношения привода и его разбивка по ступеням передач. Расчет вала на статическую прочность.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 13.09.2009Кинематическая схема привода пластинчатого конвейера. Определение мощности, крутящего момента и частоты вращения каждого вала привода. Размеры конструктивных элементов косозубых колёс. Выбор и проверка подшипников качения по динамической грузоподъёмности.
курсовая работа [497,7 K], добавлен 24.05.2010Кинематический, силовой расчёты привода. Определение мощности на валу исполнительного механизма. Определение расчётной мощности вала электродвигателя. Определение частоты вращения вала исполнительного механизма. Расчет закрытых цилиндрических передач.
курсовая работа [440,9 K], добавлен 11.10.2008
