Содержание
Содержание
1Введение3
2Выбор электродвигателя и кинематический расчёт4
3Расчёт 1-й клиноременной передачи7
4Расчёт 2-й зубчатой конической передачи10
4.1Проектный расчёт10
4.2Проверочный расчёт по контактным напряжениям13
4.3Проверка зубьев передачи на изгиб13
5Выбор муфты17
6Предварительный расчёт валов21
6.11-й вал.21
6.22-й вал.21
7Конструктивные размеры шестерен и колёс22
7.1Коническая шестерня 2-й передачи22
7.2Коническое колесо 2-й передачи22
8Проверка прочности шпоночных соединений23
8.1Ведомый шкив 1-й клиноременной передачи23
8.2Колесо 2-й зубчатой конической передачи23
8.3Ведущая звёздочка 3-й цепной передачи24
9Конструктивные размеры корпуса редуктора25
10Расчёт реакций в опорах26
10.11-й вал26
10.22-й вал26
11Построение эпюр моментов на валах28
11.1Расчёт моментов 1-го вала28
11.2Эпюры моментов 1-го вала29
11.3Расчёт моментов 2-го вала30
11.4Эпюры моментов 2-го вала31
12Проверка долговечности подшипников32
12.11-й вал32
12.22-й вал33
13Уточненный расчёт валов35
13.1Расчёт 2-го вала35
14Выбор сорта масла37
15Выбор посадок38
16Технология сборки редуктора39
17Заключение40
18Список использованной литературы41
Выдержка из текста работы
Определение частоты вращения, скорости, мощности и вращающего момента на валах привода………………………………………………………………………………9
Проектный и проверочный расчёт передач……………………………10
Расчёт прямозубой цилиндрической передачи тихоходной ступени………………………………………………………………………………………10
Расчёт прямозубой цилиндрической передачи быстроходной ступени………………………………………………………………………………………17
Расчёт клиноременной передачи……………………………………….21
Предварительный расчёт валов (только на кручение)………………………28
Предварительный выбор подшипников………………………………30
Конструктивные размеры шестерен, колёс и шкивов…………………30
Цилиндрическая шестерня 1-й передачи……………………………………30
Цилиндрическое колесо 1-й передачи…………………………………30
Цилиндрическая шестерня 2-й передачи……………………………………31
Цилиндрическое колесо 2-й передачи………………………………….31
Шкив на валу электродвигателя……………………………………….32
Шкив на ведомом валу………………………………………………….32
Конструктивные размеры корпуса редуктора………………………….32
Выбор муфты на выходном валу привода…………………………….34
Проверка прочности шпоночных соединений…………………………37
Основной расчёт валов с построением эпюр изгибающих и крутящих моментов………………………………………………………………………………38
Проверочный расчёт валов…………………………………………….47
Определение суммарных опорных реакций и расчёт подшипников качения……………………………………………………………………………….50
Выбор систем смазки и смазочного вещества для редуктора и опор…54
Выбор посадок…………………………………………………………55
Краткое описание конструкции с обоснованием основных конструктивных решений и параметров…………………………………………….55
Технология сборки редуктора…………………………………………55
Список литературы…………………………………………………….57
Введение
Привод – энергосиловое устройство, приводящее в движение машину или механизм. Привод состоит из источника энергии, передаточного механизма и аппаратуры управления.
Источником энергии служит двигатель (тепловой, электрический, гидравлический и др.). В некоторых случаях привод осуществляется за счёт мускульной силы (в ручных лебёдках, швейных машинах, велосипедах и пр.).
По характер распределения энергии различают групповой, индивидуальный и многодвигательный приводы. В групповом приводе движение от одного двигателя передается группе рабочих машин или механизмов через одну или несколько трансмиссий. Вследствие технического несовершенства групповой привод почти полностью вытеснен индивидуальным, в котором каждая рабочая машина имеет собственный двигатель с передачей. Такой привод позволяет работать при наиболее выгодной частоте вращения, производить быстрый пуск машины и торможение, осуществлять реверсирование. В многодвигательном приводе отдельные рабочие органы машины приводятся в движение самостоятельным двигателем через свою систему передач. Такой привод позволяет получать компактную конструкцию машины, применять автоматическое управление; он используется в сложных металлорежущих станках, прокатных станах, подъёмно-транспортных машинах.
По назначению приводы машин разделяют на стационарный, т. е. установленный неподвижно на раме или фундаменте; передвижной, используемый на движущихся рабочих машинах; транспортный, применяемый для различных транспортных средств. В качестве стационарного привод наиболее распространен электропривод, в котором источником механической энергии является электродвигатель; на передвижных рабочих и транспортных машинах используются главным образом тепловые двигатели с непосредственной механической или электрической передачей.
Использование передаточных механизмов в приводах машин обусловлено рядом конструктивно-эксплуатационных факторов: по условиям компоновки, габаритов, техники безопасности двигатель не всегда можно непосредственно соединить с исполнительным механизмом; требуемые скорости машины обычно не совпадают с оптимальной частотой вращения двигателя; в большинстве технологических и транспортных машин необходимо обеспечить регулирование скоростей и возможность работы с большими моментами при малых скоростях; двигатели предназначены главным образом для равномерного вращательного движения, а рабочие органы машин часто совершают поступательное, винтовое виду движений, а также движение с заданным законом изменения скоростей. В приводах машин передачи выполняют с постоянным или регулируемым передаточным отношением. Наиболее часто используются: механизмы, сохраняющие постоянное передаточное отношение, — редукторы и мультипликаторы;
коробки передач, позволяющие ступенчато изменять частоту вращения; вариаторы, обеспечивающие бесступенчатое регулирование числа оборотов и оптимальный скоростной режим; различные открытые передачи.
Аппаратура управления привода служит для пуска, остановки, изменения направления вращения, регулирования скорости, торможения, защиты двигателей и механизмов машин от перегрузок и повреждений, блокировки отдельных механизмов.
Целью курсового проектирования является получением студентом навыков проектирования и конструирования механизмов.
Для достижения поставленной цели в ходе курсовой работы решаются следующие задачи:
— изучение литературы по курсовому проектированию деталей машин;
— выполнение расчетов деталей машин (валов, зубчатых колес, шпонок);
— выполнение чертежей деталей машин.
В данном проекте рассматривается привод ленточного транспортёра.
Привод состоит из: двигателя, муфт, закрытой зубчатой передачи (редуктор), барабана ленточного конвейера, станины и крепежных элементов.
Исходные данные
Задание № 15. Рассчитать и спроектировать привод ленточного транспортёра
Редуктор двухступенчатый горизонтальный с раздваивающейся тихоходной ступенью
На схеме показан вид сверху
Исходные данные Варианты
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Максимальное тяговое усилие ленты F, Н 10000 8000 6000 5500 3000 3500 6000 7000 4000 6000
Диаметр барабана D, мм 350 400 300 225 275 200 380 250 400 500
Скорость транспортёра V,
м/с 0,5 1,0 0,7 0,5 0,3 0,4 0,4 0,5 0,5 1,0
Угловая скорость вала электродвигателя ?,
рад/сек 151 302 151 151 101 151 101 151 101 151
Срок службы привода лет 5 6 5 7 8 5 4 6 7 8
Число рабочих смен в сутки — 2 1 2 1 2 1 2 1 1 1
Определение КПД привода
КПД привода равен произведению КПД входящих в привод передач.
?пр=?з.п??к.п.??ч.п.??ц.п.??р.п.,
где ?з.п – КПД зубчатой передачи, ?з.п=0,96;
?к.п – КПД конической передачи, ?к.п=0,96;
?ч.п – КПД червячной передачи, ?ч.п.=0,75;
?ц.п – КПД цепной передачи, ?ц.п=0,95;
?р.п – КПД ремённой передачи, ?р.п=0,95.
Значения КПД указаны с учётом потерь в подшипниках.
?пр=?2з.п??р.п.= 0,962?0,95=0,876
Выбор электродвигателя
Электродвигатель выбирается по мощности, которая затрачивается на привод рабочей машины, с учётом потерь мощности в самом приводе и частоте вращения.
, кВт,
где Рр.м. – мощность на валу рабочей машины, кВт.
, кВт,
где F – максимальное тяговое усилие транспортёра, Н;
V – скорость транспортёра, м/с.
Рр.м .= (3000*0,3)/1000=0,9 кВт
Ртр .= 0,9/0,876 = 1,027 кВт
Частота вращения вала электродвигателя:
nэ = (30*?)/?
nэ = (30*101)/3,14=965
На основании полученных данных выбираем электродвигатель (таблица 1).
Выбираем электродвигатель 4А80В6У3 – 1,1 кВт, 920 об/мин, 1М1081
Тип эл. двигателя Исполнение Мощность, кВт Число полюсов Частота вращения, об/мин Тmax/Tном Диаметр вала, мм
4A80В6У3 1М1081 1,1 2 920 2,2 19
Таблица 1
Типоразмер
двигателя Мощность,
кВт Частота
вращения,
мин-1 Типоразмер
двигателя Мощность,
кВт Частота
вращения,
мин-1
Синхронная частота вращения 3000 мин-1 Синхронная частота вращения 1500мин-1..
Список литературы
1.Анурьев, В.И. Справочник конструктора – машиностроителя: В 3-х т. / В.И. Анурьев — М.: Машиностроение, 1982;
2. Дунаев, П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин: Учеб.для вузов / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. — М.: Высш.шк., 2001.-447 с.;
3. Мазитов М.А. Методические указания по выполнению курсовых проектов;
4. Макушкин С.А., Мазитов М.А., Дроздов С.Н. Курсовое проектирование деталей машин , 2008;
5. Решетов Д.Н. «Детали машин». Атлас конструкций. М.: Машгис, 1989;
6. Чернавский С.А. Проектирование механических передач М.: Машиностроение, 1984.
