Содержание
Введение | 3 |
1.Энергетический и кинематический расчет привода 1.1.Выбор электродвигателя 1.2.Определение общего передаточного отношения и разбивка его по ступеням | 4 4 4 |
2.Расчет передач 2.1 Выбор материала и термической обработки зубчатых колес 2.2. Определение допускаемых напряжений 2.3 Расчет тихоходной ступени 2.4 Расчет быстроходной ступени | 7 7 7 11 14 |
3.Расчет валов 3.1 Расчет быстроходного вала 3.2 Расчет промежуточного вала 3.3 Расчет тихоходного вала | 16 16 19 22 |
4. Расчет и подбор подшипников 4.1 Расчет подшипников быстроходного вала 4.2 Расчет подшипников промежуточного вала 4.2 Расчет подшипников тихоходного вала | 25 25 25 26 |
5.Расчет шпоночных соединений | 27 |
6.Подбор муфты | 28 |
7.Выбор и обоснование способа смазки передач и подшипников | 29 |
Список литературы | 30 |
Введение
Привод предназначен для приведения в действие механизм рабочей машины. Источником энергии в большинстве случаев является электрический двигатель постоянного или переменного тока. Наибольшее распространение получили асинхронные электрические двигатели трехфазного тока с короткозамкнутым ротором.
Редуктором называется механизм, понижающий угловую скорость в приводах от главного движения электродвигателя к рабочей машине и состоящей из зубчатой или червячной передачи, установленной в отдельном корпусе.
Редукторы широко применяются в различных отраслях машиностроения и поэтому они весьма разнообразны по своей кинематической схеме и конструктивному исполнению.
Корпуса редукторов должны быть прочными и жесткими. Их отливают из серого чугуна. Для удобства сборки корпуса редукторов выполняют разъемными.
Опорами валов редукторов, как правило, являются подшипники качения.
Смазывание зубчатых передач редукторов в большинстве случаев осуществляется погружением, а подшипников – разбрызгиванием или пластичным смазочным материалом. В корпус редуктора заливают масло из расчета 0,4…0,7л на 1кВт передаваемой мощности, при этом колесо должно погружаться в масло на глубину не менее высоты зуба или витка.
В данном курсовом проекте ведется расчет привода конвейера, состоящего из двигателя, двухступенчатого соосного цилиндрического редуктора.
1.Энергетический и кинематический расчет привода
1.1 Выбор электродвигателя
Исходные данные:
крутящий момент на выходном валу
;угловая скорость выходного вала
;срок службы редуктора
1.1.1 Потребляемая мощность привода, кВт
(1.1)1.1.2 Потребная мощность электродвигателя, кВт
(1.2)где
- общий КПД привода (1.3) =0,98 – КПД муфты 0,96 – КПД одной ступени передачи1.2.3 Определение предполагаемой частоты вращения вала
электродвигателя, об/мин
(1.4)где пВ - частота вращения приводного вала, об/мин
и1=2; и2=4 - рекомендуемые значения передаточных чисел быстроходной и тихоходной ступеней редуктора соответственно
По найденному значению мощности и частоты вращения выходного вала электродвигателя выбираем электродвигатель 4АМ80В4У3 ТУ 16-510.776-81, с номинальной мощностью 1,5 кВт с номинальной частотой вращения 1415 об/мин.
1.2.Определение общего передаточного отношения и разбивка его по ступеням
Общее передаточное число привода
Передаточные числа ступеней
(1.5)Для быстроходной ступени
(1.6)принимаем
Для тихоходной ступени
(1.7)принимаем
.Фактическое передаточное число привода:
Отклонение передаточного числа
(1.8)Для двухступенчатых редукторов допускается отклонение до 6,3%.
1.3 Определение мощности на валах, частоты вращения валов и крутящих моментов на валах
Мощность на валах определяют через мощность электродвигателя, кВт
(1.9)Частоты вращения валов определяются через вращение вала электродвигателя, об/мин
(1.10)Крутящие моменты на валах, Н.м
(1.11)Таблица 1
Валы | Мощность на валах, кВт | Частоты вращения, об/мин | Крутящие моменты на валах, Н.м | Передаточное число |
I | 1,47 | 1415 | 10 | u1=1,8 u2=4 |
II | 1,41 | 786 | 17 | |
III | 1,35 | 197 | 65,4 |
2.Расчет передач
В соосном редукторе межосевые расстояния быстроходной и тихоходной ступени равны. Начинают расчет с тихоходной ступени как более нагруженной.
2.1 Выбор материала и термической обработки зубчатых колес
Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, принимаем для шестерен сталь 45 с термообработкой – улучшение с твердостью НВ 269…302, для колес сталь 45 с термообработкой – улучшение с твердостью НВ 235…262.
2.2 Определение допускаемых напряжений
2.2.1 Допускаемые контактные напряжения [σ]H, МПа, определяем для шестерен и для колес отдельно, при этом
(2.1)
где [s]HO - базовое допускаемое напряжение, МПа;
ZN - коэффициент долговечности.
Базовые допускаемые напряжения [σ]HO для зубчатых колес, работающих при постоянном режиме в зоне горизонтального участка кривой усталости, определяются по формуле
(2.2)где
- длительный предел контактной выносливости,определяемый в зависимости от термообработки и группы материалов, МПа; (2.3)для шестерен:
для колес:
ZR- коэффициент, учитывающий шероховатость сопряженных поверхностей (приRa= 1,25 - 0,63 мкм ZR = 1 ; при Rа= 2,5 - 1,25 мкм ZR= 0,95; при Rа= 10 - 2,5 мкмZR= 0,9);
принимаем
ZV- коэффициент, учитывающий влияние скорости (при проектном расчете ZV = 1;при проверочном расчете, когда твердость менее 350НВ при скорости V, равной 5, 10, 20 м/сZVсоответственно 1; 1,07 и 1,15, а при твердости более 350НВ соответственно скоростямV = 5, 10, 20 м/с, ZV = 1; 1,04 и 1,07);
SH- коэффициент запаса прочности, SH= 1,2 - при однородной структуре материала; SН= 1,3 - при поверхностных упрочнениях.