Проектирование привода для пластинчатого конвейера

спецификация 1 ред.cdw

КП ДМ 05-01.01.00 СП
КП ДМ 05-01.01.00 ВО
КП ДМ 05-01.01.00 РЗ
Расчетно-пояснительная
Кольцо мазеудерживающее
Прокладка регулировочная
Крышка смотрового окна

деталиии ОНОНО!!!.docx

Выбор электродвигателя кинематический расчет и силовой расчет привода
Определяем требующую мощность электродвигателя
где Рв =4.8 кВт- мощность на рабочем органе -общий КПД привода который определяем по формуле:
Здесь =08 085-КПД первой передачи =095 097-КПД второй передачи =099 КПД пары подшипников. Тогда:
Определяем рекомендуемую частоту вращения електродвигателя
где nв =20 обмин-частота вращения рабочего органа iрек-рекомендуемое передаточное число привода оно равно:
Тогда n’дв =2040= 800 обмин.
По таблице П.1 (1) подбираем електродвигатель по расчетной мощности и частоте вращения 4А160S8
Определяем асинхронную частоту вращения електродвигателя
Определяем общее передаточное число привода
Принимаем передаточное число открытой передачи
По ГОСТ 2144-76( стр.54[1]) принимаю для редуктора стандартное передаточное число i1=20
Уточняем передаточное число открытой передачи
Определяем частоты вращения валов
Определяем угловые скорости валов
Определяем мощности на валах
Определяем крутящие моменты на валах
Расчет червячной передачи
Устанавливаем z1 и z2 (если u=15 30 то z1=2)
Выбор материала червяк-сталь 45 (HRC 45).
Определяем скорость скольжения в зацеплении
По таблице 4.9 [1] принимаем бронзу БрА10Ж4Н4Л =175 МПа.
Определяем межосевое расстояние из условия контактной
выносливости активной поверхности зубъев
В соотвествии с ГОСТ принимаем aw=250 мм.
Предварительное значение модуля равно
Определяем коэффициент червячной передачи
Фактическое межосевое расстояние
Основные размеры червяка:
Делительный диаметр червяка
Диаметр вершин витков червяка
Диаметр впадин витков червяка
Длина нарезной части шлифованного червяка
Делительный угол подъема витка γ по таблице 4.3 [1] при z1=2 и q=10 γ=11 19’.
Основные размеры венца червячного колеса:
Делительный диаметр колеса
Диаметр вершин зубьев червячного колеса
Диаметр впадин зубьев червячного колеса
Наибольший диаметр червячного колеса
Ширина венца червячного колеса
Окружная скорость червяка
При этой скорости =175 МПа.
Отклонение будет равняться 0% к тому же межосевое расстояние после выравнивания m и q осталось таким aw=250мм.
При скорости Vs=39 мс приведенный коэффициент трения для безоловянной бронзы и шлифованного червяка (табл.4.4 [1]) f’=002315=00345 и привиденный угол трения ρ’=2
По таблице 4.7 [1]выбираем седьмую степень точности передачи. В этом случае коэффициент динамичности kv=11.
Коэффициент неравносмещенности распределения нагрузки
где коэффициент деформации червяка при q=10 и z1=2 по
таблице 4.6 [1] =86.
Примем вспомогательный коэффициент x=06 (незначительные колебания нагрузки):
Коэффициент нагрузки
Проверяем контактное напряжение
Результат расчета следует признать удовлетворительным так как расчетное напряжение ниже допускаемого на 8% (разрешается до 15%).
Проверка прочности зубьев червячного колеса на изгиб.
Эквивалентное число зубьев
Коэффициент формы зуба по табл. 4.5 F=224
Допускаемое напряжение изгиба для нереверсивной работы В этой формуле KFL=0543 при длительной работе =130- по таблице 48 [1].
Получаем что значительно меньше чем .
Расчет цепной передачи
Выбираем приводную роликовую однорядную цепь (табл.7.15 [1]).
Вращающий момент на ведущей звездочке
Число зубьев ведущей звездочки
принимаем z3=27 и z4=49.
Расчетный коэффициент нагрузки
где =1-динамический коэффициент при спокойной нагрузке (передача к ленточному конвейеру); =1 учитывает влияние межосевого расстояния [=1 при ац≤(30 60)t]; =1-учитывает влияние угла наклона линии центров (=1 если этот угол не превышает 60 ; в данном примере γ=11316 ); учитывает способ регулирования натяжения цепи; =125 при периодическом регулировании натяжения цепи; =1 при не прерывной смазке; учитывает продолжительность работы в сутки при односменной работе =1.
Для определения шага цепи надо знать допускаемое давление [р]в шарнирах цепи. В табл. 7.18 [1] допускаемое давление [р] задано в зависимости от частоты вращения ведущей звездочки и шага t. Поэтому для расчета по формуле (7.38) [1] величиной [р] следует задаваться ориентировочно. Ведущая звездочка имеет частоту вращения n2=365 обмин. Среднее значение допускаемого давления при n=50 обмин [р]=36МПа.
Шаг однорядной цепи (m=1)
Подбираем по табл. 7.15 [1]цепь ПР-381-127 по ГОСТ 13568-75 имеющую t=381 мм; разгружающую нагрузку Q=127 кН; массу q=55 кгм; Аоп394 мм2.
Проверяем давление в шарнире
Уточняем по табл. 7.18 допускаемое давление [р]=31(1+001(27-17)=341 Мпа. Условие р[р]выполнено. В этой формуле 31Мпа-табличное значение допускаемого давления по табл 7.18 [1] при n=50 обмин и t=381 мм.
Определяем число звеньев цепи
Округляем до четного числа мм.
Уточняем межосевое расстояние цепной передачи
Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 04% т.е.на 11350004=5мм.
Определяем диаметры делительных окружностей звездочек
Определяем диаметры наружных окружностей звездочек
где d1=2223мм-диаметр ролика цепи табл. 7.15 [1].
Силы действующие на цепь:
Окружная 9702Н- определена выше;
От центробежных сил Fv=qv2=550632=218 H;где q=55 кгм по табл 7.15 [1];
От провисания Ff= 981kf qaц=98165519=615Н
где kf=6 при горизонтально расположенной цепи.
Расчетная нагрузка на валы
Проверяем коэффициент запаса прочности цепи
Это больше чем нормативный коэффициент запаса [s]=7.5 табл. 7.19[1]
Следовательно условие s>[s] выполнено.
Размеры ведущей звездочки:
Ступица звездочки dст=1685=136мм; lст=(12 16)85=102 136 принимаем lст=102мм.
Толщина диска звездочки 093 ВВН=093254=24 м
где ВВН-растояние между пластинками внутреннего звена табл. 7.15[1].
Предварительный расчет редуктора и конструирование червяка и червячного колеса
Расчет валов выполняем на кручение по пониженным допускаемым касательным напряжениям
где dвi-диаметр выходного конца вала.
С конструктивных соображений принимаем dв1=48мм равный диаметру вала электродвигателя.
Определяем диаметр вала под подшипник
Червяк выполняем за одно целое с валом.
Определяем диаметр выходного конца
Диаметр вала под подшипник
Определяем диаметр вала под колесо
Рисунок 1. Ведомый вал
Расчет конструктивных элементов червячного колеса
Определяем диаметр ступицы
Определяем длину ступицы
Определяем толщину обода
Определяем толщину диска
Конструктивные размеры корпуса редуктора
Определяем толщину стенки корпуса
Определяем толщину стенки крышки
Определяем толщину нижнего пояса крышки
Определяем толщину нижнего фланца корпуса без бобышек
Определяем диаметр фундаментальных болтов
Определяем диаметр болтов у подшипников
Определяем диаметр болтов соединяющих крышку с корпусом (на периферии)
Компоновка редуктора
Компоновочный чертеж выполняем в двух проекциях разрез по оси колеса и разрез по оси чертежа; принятый масштаб 1:2.
Примерно посередине листа параллельно его длинной стороне проводим осевую линию; вторую осевую параллельную первой проводим на расстоянии аw = 250 мм. Затем проводим две вертикальные осевые линии одну для главного вида вторую для вида сбоку.
Вычерчиваем на двух проекциях червяк и червячное колесо.
Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса принимая зазор между стенкой и червячным колесом и между стенкой и ступицей червячного колеса 15мм.
Вычерчиваем подшипники червяка на расстоянии l1= dаМ2 = 400 мм один от другого располагая их симметрично относительно среднего сечения червяка.
Так же симметрично располагаем подшипники вала червячного колеса. Расстояние между ними замеряем по чертежу l2= 100 мм.
В связи с тем что в червячном зацеплении возникают значительные осевые усилия примем радиально-упорные подшипники: шариковые легкой серии для червяка и для вала червячного колеса (см. табл. П6 [1]):
Условное обозначение полшипника
Уплотнение валов обеспечивается резиновыми манжетами. В крышке люка размещаем отдушину. В нижней части корпуса вычерчиваем пробку для спуска масла и устанавливаем масло-указатель в виде болта.
Конструируем стенку корпуса и крышки. Их размеры были определены в литературе [2]. Вычерчиваем фланцы и нижний пояс. Конструируем отверстия для подъема.
Устанавливаем крышки подшипников глухие (рис. 9.31 [1]) и сквозные для манжетных уплотнений (табл. 9.16 [1]). Под крышки устанавливаем прокладки для регулировки.
Конструкцию червячного колеса выполняем по рис. 10.9 [1] насаживая бронзовый венец на чугунный центр с натягом. Посадка Нр6 по ГОСТ 25347-82 .
Вычерчиваем призматические шпопки: на выходном конце вала червяка b х h х I =14 х 9 х 110 мм на выходном конце вала червячного колеса b х h х I =22 х 14 х 90 мм и под червячным колесом b х h х I =25 х 9 х 125 мм (табл 8.9 [1]).
Проверка долговечности подшипников на ведомом валу
Определяем силы в зацеплении:
окружная сила на червячном колесе равная силе на червяке
осевая сила на колесе
радиальная сила на колесе
нагрузка на вал от цепной передачи
Осевые составляющие радиальных реакций радиально-упорных подшипников:
где для подшипников 36218 коэффициент влияния осевого нагружения е=0328.
Осевые нагрузки подшипников в нашем случае т.к. тогда
Для правого подшипника отношение
поэтому эквивалентную нагрузку определяем с учетом осевой
где по табл. 9.18 [1] а коэффициенты V=1 и ; коэффициент безопасности для приводов пластинчатых конвейеров .
Отношение поэтому при подсчете эквивалентной нагрузки осевые силы не учитываем.
Расчётная долговечность млн. об
Расчётная долговечность ч
где обмин – частота вращения ведомого вала.
По ГОСТ 16162-85 видно подобранные подшипники соответствуют требованиям т.к. минимальный ресурс подшипников не должен быть меньше чем 10000 ч.
Уточненный расчет ведомого вала
Расчет выполняем только для ведомого вала на изгиб и на кручение. Для трех сечений: А-А Л-Л рисунок 1.
Общие данные: материал вала – сталь 45 нормализованная при ее прочности предел усталостной прочности (по нормальным напряжениям) (по касательным напряжениям).
Диаметр вала в этом сечении dk2= 95 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки [1 с. 165]: и ; масштабные факторы 0705 и 0595 [1 с. 166]; коэффициенты чувствительности несимметричного цикла 015 и 01 [1 с. 166]; крутящий момент Нм.
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости
изгибающий момент в вертикальной плоскости
суммарный изгибающий момент в сечении А-А
Вычисляем моменты сопротивления кручению Wk мм3 и изгибу Wи мм3 соответственно по формулам
b = 12 мм. [4 c. 169]
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Амплитуда нормальных напряжений изгиба МПа
среднее напряжение .
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А s
Результирующий коэффициент запаса прочности удовлетворяет условию где [s] = 25.
Концентрация напряжений обусловлена переходом от dk2 = 95 мм к dп2 = 90 мм. При Dd=9590=105 r=22595=0024. Коэффициенты концентрации напряжений и [1 с. 163]. Масштабные факторы и .
По эпюрам находим изгибающий момент в сечении Л-Л по формуле
Осевой момент сопротивления сечения W
Амплитуда нормальных напряжений
Полярный момент сопротивления
Амплитуда МПа и среднее напряжение МПа цикла касательных напряжений
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям по формуле
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям по формуле
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения Л-Л по формуле
Проверка прочности шпонок ведомого вала
Размеры сечений шпонок пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360-78 [1 с. 169]. Материал шпонок – сталь45 нормализованная.
Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице МПа
d=95 мм; b =90 мм; =125 мм.
Проверка прочности – на смятие по формуле:
Шпонка под звездочкой:
d=85мм; b =90 мм; =90 мм.
Проверка на прочность:
Условие прочности выполняется.
Смазывание зацепления и подшипников производится раз-брызгиванием жидкого масла. По табл. 10.9 [1] устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях Н = 162 МПа и скорости скольжения s= 39 мс рекомендуемая вязкость масла должна быть приблизительно равна 2010-6 мс2 . По табл. 10.10 [1] принимаем масло авиационное МС-20.
Для соединения валов принимаем упругую втулочно-пальцевую муфту. Типоразмер муфты выбирают по диаметру вала и по величине расчетного вращающегося момента
где к=15- коэффициент учитывающий условия эксплуатации.
По табл. 11.5 [1] подобрали муфту 710-48-11 ГОСТ 21424-75.
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку редуктора производят в соответствии с чертежом общего вида. Начинают сборку с того что на червячный вал надевают шариковые радиально-упорные подшипники предварительно нагрев их в масле до 80—100"С. Собранный червячный вал вставляют в корпус.
При установке червяка выполненного за одно целое с валом следует обратить внимание на то что для прохода червяка его диаметр должен быть меньше диаметра отверстия для подшипников. В нашем случае наружный диаметр червяка da1= 120 мм а наружный диаметр подшипников 36212 D = 110 мм поэтому с одной стороны мы делаем отверстие 130мм а подшипник сажаем на стакан.
В начале сборки вала червячного колеса закладывают шпонку и напрессовывают колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку и устанавливают шариковые радиально-упорные подшипники нагретые в масле. Собранный вал укладывают в основании корпуса и надевают крышку корпуса покрывая предварительно поверхности стыка фланцев спиртовым лаком. Для центровки крышку устанавливают на корпус с помощью двух конических штифтов и затягивают болты.
Закладывают в подшипниковые сквозные крышки резиновые манжеты и устанавливают крышки с прокладками.
Регулировку радиально-упорных подшипников производят набором тонких металлических прокладок IuII (рис. 12.25 [1]) устанавливаемых под фланцы крышек подшипников.
Для регулировки червячного зацепления необходимо весь комплект вала с червячным колесом смещать в осевом направлении до совпадения средней плоскости колеса с осью червяка. Этого добиваются переносом части прокладок IIс одной стороны корпуса на другую. Чтобы при этом сохранилась регулировка подшипников суммарная толщина набора прокладок IIдолжна оставаться без изменения.
Ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и маслоуказатель. Заливают в редуктор масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с отдушиной.
Собранный редуктор обкатывают и испытывают на стенде.
Курсовое проектирование деталей машин. С.А. Чернавский К.Н. Боков и др. М.: Машиностроение 1988.-416с.
Методические указания к выполнению курсового проекта «Эскизная компановка основных типов редукторов». Сост. А.П. Липин Е.А. Горкавенко.- Одесса:ОГАПТ 1997.-23с.
Методические указания к выполнению курсового проекта с курса «Розробка загальних видiв приводiв з курсу «Деталi машин». А.Г. Аванесянц Р.В. Амбарцумянц – Одесса: ОНАХТ 2004-29с.
Методические указания к выполнению курсового проекта по курсу «Прикладная механика». А.Г. Аванесянц Г.В. Архангельский – Одесса: ОТИППЛ 1987-24с.

моменты детали.docx

Выбор электродвигателя кинематический расчет и силовой расчет привода 4
Расчет червячной передачи .6
Расчет цепной передачи 10
Предварительный расчет редуктора и конструирование червяка и червячного колеса .13
Расчет конструктивных элементов червячного колеса 15
Конструктивные размеры корпуса редуктора 15
Компоновка редуктора .16
Проверка долговечности подшипников на ведомом валу 18
Уточненный расчет ведомого вала .21
Проверка прочности шпонок ведомого вала 24
Выбор сорта масла 25

привод ГОТОВЫЙ.cdw

Мощность двигателя - 7
Частота вращения двигателя - 730 обмин
Передаточное число редуктора- 20
Техническая характеристика

специфик 2 ред.cdw

КП ДМ 05-01.01.00 СП
Болт М12х30 ГОСТ 7798-70
Шайба пружинна 12 ГОСТ 6402-70-70
Подшипник 36218 ГОСТ 831-75
Шпонка 25х14х95 ГОСТ 23360-78
Подшипник 36212 ГОСТ 831-75
Болт М10х25 ГОСТ 7798-70
Шайба пружинна 10 ГОСТ 6402-70-70
Болт М10х20 ГОСТ 7798-70
Болт М16х105 ГОСТ 7798-70
Шайба пружинна 16 ГОСТ 6402-70-70
Гайка М16 ГОСТ 5915-70
Гайка М10 ГОСТ 5915-70
Шпонка 14х9х48 ГОСТ 23360-78

деталировка ГОТОВАЯ.cdw

нормализация НВ 140 187
Острые кромки притупить
Неуказанные предельные отклонения
размеров отверстий по Н14
-размер определяется инструментом
улучшение НВ 200 230
Коэффициент смещения
Степень точности по ГОСТ 1643-81
Формовочные уклоны 3
Неуказанные радиусы 2 мм max
Неуказанные предельные отклонения размеров
поверхностей: отверстий Н14
Термообработка- витки калить ТВЧ HRC 45 50
Размер обеспеч. инстр.
Неуказаные предельные отклонения размеров
остальных t2 среднего класса точно-
сти по СТ СЭВ 302-76
Делительный угол подьёма
Направление линии витка
Делительный диаметр червяка

специф привод.cdw

КП ДМ 05-01.00.00 СП
КП ДМ 05-01.00.00 ВО
КП ДМ 05-01.00.00 РЗ
Расчетно-пояснительная
Болт М14х55 ГОСТ 7798-70
Шайба косая 14 ГОСТ 10906
Шайба пружинная 14 ГОСТ 6402-70
Гайка М14 ГОСТ 5915-70
Болт М20х115 ГОСТ 7798-70
Шайба косая 20 ГОСТ 10906
Шайба пружинная 20 ГОСТ 6402-70
Гайка М120 ГОСТ 5915-70
Двигатель 4A160S8 ГОСТ 19523-81
Муфта упругая втулочно-
пальцевая 710-48-1.1 ГОСТ 21424-78

редуктор масштабированый.cdw

Техническая характеристика
Частота вращения ведущего вала - 730 обмин
Крутящий момент на ведомом валу - 1600 Нм
Передаточное число - 20