Выбор электродвигателя

Вычисление требуемой мощности двигателя. Определение пикового напряжения изгиба зубьев червячного колеса. Предварительный расчет диаметров валов. Выбор типа подшипников и схемы установки. Особенности расчета на сопротивление усталости выходного вала.

Рубрика Транспорт
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 20.02.2014
Размер файла 197,4 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

1.1 Вычисление требуемой мощности двигателя

Вычисление требуемой мощности двигателя производится по формуле:

где - мощность необходимая на выходе червячного редуктора,

-окружная сила на звездочке пластинчатого конвейера

- скорость движения цепи

- КПД механизма,

- КПД червячной передачи ,

- КПД пары подшипников качения (на приводном валу)

- КПД муфты,

- КПД цепной передачи.

Принимаем

1.2 Вычисление частоты вращения вала электродвигателя

Диаметр звездочки

Частота вращения приводного вала

Перeдаточное число для червячной передачи U=34.4

Частота вращения вала электродвигателя

Выбирается двигатель АИР 80В4 с частотой вращения ротора и мощностью .

Распределение мощности по валам:

Частота вращения:

Крутящий момент

Скорость скольжения

Выбираем материал третьей группы СЧ15-32

двигатель колесо подшипник

Коэффициент нагрузки:

Предварительное межосевое расстояние:

Принимаем .

Осевой модуль:

Принимаем .

Коэффициент диаметра червяка:

Принимаем .

Коэффициент смещения:

Углы подъема червяка:

Начальный:

Делительный угол подъема витка:

Корректировка

Коэффициент концентрации нагрузки:

Скоростной коэффициент

Скорость скольжения в зацеплении:

Допускаемое напряжение:

.

Расчетное напряжение:

КПД

Уточненное значение мощности на валу червяка

Силы в зацеплении червячной пары

Окружная сила на колесе и осевая сила ни червяке

Окружная сила на червяке и осевая на колесе

Радиальная сила

Напряжения изгиба в зубьях червячного колеса

Проверка передачи на кратковременную пиковую нагрузку

Пиковый момент на валу червячного колеса

Пиковое контактное напряжение на рабочих поверхностях зубьев

Пиковое напряжение изгиба зубьев червячного колеса

Проверка редуктора на нагрев

Геометрические размеры червячной передачи

Червяк:

Червячное колесо

2. Проектирование редуктора

2.1 Предварительный расчет диаметров валов

Рис. 1

а) Для быстроходного вала из рекомендации выбрано:

Выбираем

Диаметр вала посадочных мест подшипников:

где - высота заплечика для конического конца вала.

Диаметр основной части вала рассчитан по формуле [1, стр. 42]:

где - координата фаски подшипника

Но так как червяк полый с глухим отверстием и шпоночным пазом для шпоночного соединения с электродвигателем ,то та часть, которая соединяется с валом электродвигателя должна иметь больший диаметр. А именно ,больше диаметра вала электродвигателя(d=26мм) .Диаметр червяка посадочного места подшипника для этой части вала принимается

Диаметр основной части вала рассчитан по формуле [1, стр. 42]:

где - координата фаски подшипника

Выбран: .

б)Для вала червячного колеса

Выбран: .

Выбран: .

2.2 Расчет расстояний между деталями редуктора

Зазор до боковой стенки рассчитан по формуле:

где - предварительная длина корпуса.

Округляю в большую сторону: .

2.3 Расчет шпоночного соединения

Для соединения вала и червячного колеса выбрано шпоночное соединение. (рис.3)

Рис. 3

- диаметр вала,

- момент на валу.

Из атласа «Детали машин» для заданного диаметра вала нахожу размеры поперечного сечения шпонки

- величина выступа шпонки из вала.

Допускаемое напряжение на смятие

Принимаю

2.4 Выбор типа подшипников и схемы установки

Для червячного редуктора выбраны радиально упорные подшипники, так как действует осевая сила в червячном зацеплении.

Схема установки «враспор».

2.5 Подбор подшипников качения на заданный ресурс

Тихоходный вал червячного колеса

Для быстроходного вала-червяка червячного редуктора выбраны 2 роликовых конических подшипников лёгкой серии (7208А) и шариковый радиальный (208).

а)Подшипник 7208А

Динамическая грузоподъемность: .

Статическая грузоподъемность: .

Диаметр вала под подшипник: .

Диаметр внешнего кольца подшипника: .

Наибольшая ширина подшипника: .

Ширина подшипника: .

б)Подшипник 208

Динамическая грузоподъемность: .

Статическая грузоподъемность: .

Диаметр вала под подшипник: .

Диаметр внешнего кольца подшипника: .

Наибольшая ширина подшипника: .

Ширина подшипника: .

- радиальная сила в зацеплении,

- окружная сила,

-осевая сила,

Реакции в горизонтальной плоскости

Рис. 7

Нагрузка в середине вала:

Рис. 8

Реакции от радиальной силы:

Нагрузка в середине вала:

Рис. 9

Реакции от осевой силы:

Так как то буду считать, что момент приложен в середине вала.

Нахожу реакции в опорах:

Рис. 10

Так как подшипник установлен «враспор» из рис.10:

Расчет ресурса подшипника

а)Подшипник 7208А(на рисунке 10 т.А)

Расчёт на статическую грузоподъёмность:

Нахожу эквивалентную статическую нагрузку

Расчёт подшипника на заданный ресурс:

V-коэффициент вращения кольца. V=1 при вращении внутреннего кольца подшипника относительно направления радиальной нагрузки.

Эквивалентная динамическая нагрузка вычислена по формуле:

где и - коэффициенты,

- температурный коэффициент, так как

- коэффициент безопасности.(для всех видов редукторов)

.

Ресурс подшипников определяется по формуле:

где - коэффициент надёжности при вероятности безотказной работы подшипника 90%,

- коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации(для роликоподшипников конических при обычных условиях),

- частота вращения быстроходного вала,

- для роликовых подшипников.

Заданный ресурс: .

Т.к. , то подшипник подходит.

б)Подшипник 7305А(на рисунке 10 т.В)

Расчёт на статическую грузоподъёмность:

Нахожу эквивалентную статическую нагрузку

Расчёт подшипника на заданный ресурс:

Эквивалентная динамическая нагрузка вычислена по формуле:

где и - коэффициенты,

- температурный коэффициент, так как

- коэффициент безопасности.(для всех видов редукторов)

Т.к. относительно направления радиальной нагрузки вращается внутреннее кольцо, то .

Ресурс подшипников определяется по формуле:

где - коэффициент надёжности при вероятности безотказной работы подшипника 90%,

- коэффициент, характеризующий совместное влияние на долговечность особых свойств металла деталей подшипника и условий его эксплуатации(для роликоподшипников конических при обычных условиях),

- частота вращения быстроходного вала,

- для роликовых подшипников.

Заданный ресурс: .

Т.к. , то подшипник подходит.

2.6 Расчет валов

Расчет на статическую прочность тихоходного вала

Вал D=40.

Рис. 16

Для изготовления вала выбрана сталь 45:

, , , ,

Нормальные напряжения определяются по формуле:

где - суммарный изгибающий момент,

- осевая сила,

- момент сопротивления сечения вала при расчете на изгиб,

- площадь поперечного сечения.

Наиболее опасное сечение - I.

коэффициент перегрузки.

Для полого вала с одним шпоночным пазом шпоночного

.

Рассматриваю наиболее опасное сечение 1:

[1, стр166]

Осевая сила:

.[1, стр165]

Касательные напряжения определяются по формуле:

[1, стр165]

где - крутящий момент,

- момент сопротивления сечения вала при расчете на кручение.

Частные коэффициенты запаса прочности по нормальным напряжениям вычисляются:

по касательным напряжениям:

Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:

Минимально допустимое значение коэффициента запаса: .

Т.к. , то статическая прочность обеспечена.

Расчет на сопротивление усталости выходного вала

Коэффициент запаса вычисляется по формуле:

Коэффициент запаса вычисляется через нормальные напряжения:

где - предел выносливости вала,

- амплитуда нормальных напряжений цикла.

где - предел выносливости,

- коэффициент снижения предела выносливости.

где - эффективный коэффициент концентрации напряжений, так как шпоночный паз выполнен концевой фрезой

- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, расчёт на изгиб, d=40мм.

- коэффициенты влияния качества поверхности, обтачивание чистовое и .

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения. Так как сталь без упрочнения.

где - результирующий изгибающий момент.;

Тогда:

Аналогично нахожу коэффициент запаса по касательным напряжениям:

где - предел выносливости,

- коэффициент снижения предела выносливости.

где - эффективный коэффициент концентрации напряжений для шпоночного паза, так как,

- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения при расчёте на изгиб, d=80мм.

- коэффициенты влияния качества поверхности, обтачивание чистовое и .

- коэффициент влияния поверхностного упрочнения. Так как сталь без упрочнения.

где - крутящий момент.

Тогда:

Коэффициент запаса:

Минимально допустимое значение коэффициента запаса по сопротивлению усталости:

Т.к. , то вал выдержит нагрузку.

2.7 Выбор смазочного материала

Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надежную смазку.

Для редуктора необходимо применять картерную систему смазывания. Масло заливается до середины червяка.

Контактные напряжения.

.

Окружная скорость колеса:

где - угловая скорость колеса

- радиус делительной окружности червяка

- частота вращения червяка.

Согласно этим данным выбрано масло: И-Т-Д-100.

И - индустриальное,

Т - тяжело нагруженные узлы,

Д - масло с антиокислителями, антикоррозионными и противоизносными присадками.

Допустимые уровни погружения червяка в масляную ванну:

Уровень масла относительно дна корпуса редуктора выбран:

Объем масла вычислен по формуле:

где - внутренняя длина корпуса,

- внутренняя ширина с червяком(часть червяка)

-объём, занимаемый червяком.

Объем масла округлен в большую сторону:

.

2.8 Расчет цепной передачи

Для рекомендуется

Выбираем межосевое расстояние а=30t

Коэффициенты:

Выбираем цепь ПР-15,875-2300-1:

Смазывание: чистая внутришарнирная пропитка цепи через 120…180ч.

Число звеньев

Уточняем межосевое расстояние

Поскольку цепь должна провисать принимаем а=482.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Расчет электродвигателя. Выбор материалов и определение допускаемых напряжений. Проверка зубьев червячного колеса по напряжениям изгиба. Выбор и проверка долговечности подшипников. Уточненный расчет валов. Оценка жесткости червяка. Смазка редуктора.

    курсовая работа [754,7 K], добавлен 03.03.2013

  • Конструкция зубчатого колеса и червячного колеса. Кинематический расчет привода, выбор электродвигателя, определение передаточных чисел, разбивка по ступеням. Расчет прямозубой цилиндрической передачи. Проверочный расчет подшипников тихоходного вала.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 22.07.2015

  • Кинематический расчет привода, выбор электродвигателя, определение передаточных чисел, разбивка по ступеням. Расчет прямозубой цилиндрической передачи. Выбор материала червяка и червячного колеса. Расчет на перегрузку (по колесу) в момент пуска двигателя.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.07.2015

  • Проектирование зубчатого двухступенчатого цилиндрического редуктора ТВДМ-602. Оценочный расчет диаметров валов. Определение геометрических размеров. Проверочный расчет на усталостную прочность для выходного вала. Определение долговечности подшипников.

    курсовая работа [138,8 K], добавлен 04.06.2011

  • Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Вычисление закрытой цилиндрической передачи. Определение основных параметров зубчатого колеса и шпоночного соединения. Выбор способа смазки, контроля и смазочных материалов для подшипников.

    курсовая работа [566,6 K], добавлен 04.08.2021

  • Кинематический расчет привода. Определение вращающих моментов вращения валов. Выбор материалов и допускаемых напряжений для зубчатых передач. Расчет зубчатой передачи на выносливость зубьев при изгибе. Расчет валов и подшипников. Подбор посадок с натягом.

    курсовая работа [4,3 M], добавлен 09.03.2009

  • Определение мощности двигателя и моментов на валах редуктора. Расчет цилиндрической зубчатой передачи. Проектировочный расчет валов на кручение. Расчет и выбор подшипников по динамической грузоподъемности. Расчет болтового соединения фундаментных лап.

    курсовая работа [316,1 K], добавлен 04.06.2011

  • Технологический процесс восстановления червячного колеса редуктора. Износ контактирующей поверхности колеса. Технологический маршрут ремонта детали. Разработка технологического процесса на восстановление поверхности. Выбор и расчет режимов резания.

    контрольная работа [97,3 K], добавлен 06.01.2013

  • Выбор грейфера. Расчет механизма подъема груза. Расчет каната, грузового барабана. Расчет мощности и выбор двигателя. Подбор муфты, тормоза. Проверка электродвигателя по условиям пуска. Расчет механизма передвижения тележки крана. Выбор электродвигателя.

    дипломная работа [499,2 K], добавлен 07.07.2015

  • Выбор двигателя, кинематический расчет привода. Выбор материалов и определение допускаемых напряжений. Расчет закрытой червячной и открытой косозубой зубчатой передач. Разработка эскизного проекта. Проверочный расчет валов, подшипников и шпонок.

    курсовая работа [276,8 K], добавлен 15.11.2010

  • Определение требуемой мощности тягового электродвигателя троллейбуса и выбор его типа. Расчет и построение электротяговых характеристик передачи. Определение параметров входного фильтра тиристорно-импульсного прерывателя. Описание работы силовой части.

    курсовая работа [279,6 K], добавлен 26.08.2013

  • Определение буксировочной мощности. Выбор электродвигателя, силового преобразователя, генератора. Разработка схемы главного тока и выбор контрольно-измерительных приборов. Расчет статических и динамических характеристик гребной электрической установки.

    курсовая работа [702,4 K], добавлен 06.06.2015

  • Определение мощности и выбор типа двигателя, построение скоростных характеристик. Анализ тяговых свойств машины, выбор основных узлов: сцепление, коробка передач, мост. Определение нагрузок на оси и колеса машины, продольная и поперечная устойчивость.

    курсовая работа [8,3 M], добавлен 14.12.2011

  • Расчет механизма подъема груза. Определение основных размеров блоков и барабана. Выбор крюка и крюковой подвески. Расчет мощности и выбор двигателя. Расчет механизма передвижения тележки. Проверка запаса сцепления колес. Выбор подшипников для барабана.

    курсовая работа [2,8 M], добавлен 23.07.2013

  • Цилиндрические двухступенчатые редукторы развернутой схемы. Расчет цилиндрической косозубой передачи, диаметров валов, быстроходного и приводного валов. Расчет подшипников по динамической грузоподъемности, параметров корпуса, фундаментальных болтов.

    курсовая работа [256,8 K], добавлен 14.05.2011

  • Характеристика судна и общесудовых систем. Выбор типа пропульсивной установки. Обоснование и характеристики типа передачи мощности двигателя к движителю. Комплектация систем энергетической установки с определением мощности приводов механизмов систем.

    курсовая работа [113,0 K], добавлен 05.12.2012

  • Определение потребной мощности двигателя внутреннего сгорания. Тепловой расчет данного двигателя, его скоростная характеристика. Описание основных узлов машин. Выбор передаточных чисел силовой передачи. Определение нагрузок на оси и колеса машины.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.06.2011

  • Определение требуемой для конвейера ширины ленты по заданной производительности и по крупности кусков транспортируемого груза. Выбор типа ленты и её стандартной ширины. Определение параметров роликовых опор и мощности двигателя привода конвейера.

    курсовая работа [338,2 K], добавлен 27.06.2012

  • Выбор конструкции полиспаста, его кинематическая схема. Выбор каната и крюка, тормоза. Расчёт диаметров барабана и блоков. Определение мощности на подъём груза номинальной массы при установившемся движении механизма. Сопротивление передвижению тали.

    курсовая работа [379,6 K], добавлен 22.11.2013

  • Выбор главных двигателей и параметров, определение суммарной мощности. Теплота сгорания топлива. Процесс наполнения, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Динамический расчёт двигателя, коленчатого вала и шатунной шейки. Расчет системы охлаждения.

    курсовая работа [609,3 K], добавлен 18.06.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.