• RU
  • icon На проверке: 13
Меню

Курсовой проект по деталям машин на тему "Расчёт и проектирование цепного привода"

  • Добавлен: 14.09.2015
  • Размер: 517 KB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Курсовой проект по деталям машин. Тема: "Расчет и проектирование цепного привода". Архив содержит в себе расчетно-пояснительную записку и чертежи.

Состав проекта

icon
icon Расчетно-пояснительная записка.doc
icon Редуктор червячный (без крышки).cdw
icon Редуктор червячный.cdw
icon Вал червячного колеса V10.cdw
icon Зубчатое колесо V10.cdw
icon Муфта V10.cdw
icon Привод цепного конвейера.cdw
icon Приводной вал V10.cdw

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Расчетно-пояснительная записка.doc

1 Выбор электродвигателя
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 червячной передачи
- КПД пары подшипников качения (на приводном валу)
- КПД цепной передачи.
2 Вычисление частоты вращения вала электродвигателя
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:
Выбираем материал третьей группы СЧ15-32
Коэффициент нагрузки:
Предварительное межосевое расстояние:
Коэффициент диаметра червяка:
Коэффициент смещения:
Углы подъема червяка:
Делительный угол подъема витка:
Коэффициент концентрации нагрузки:
Скоростной коэффициент
Скорость скольжения в зацеплении:
Допускаемое напряжение:
Расчетное напряжение:
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
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
Проектирование редуктора
1Предварительный расчет диаметров валов
а)Для быстроходного вала из рекомендации выбрано:
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
б)Для вала червячного колеса
2 Расчет расстояний между деталями редуктора.
Зазор до боковой стенки рассчитан по формуле:
где - предварительная длина корпуса.
Округляю в большую сторону: .
3 Расчет шпоночного соединения
Для соединения вала и червячного колеса выбрано шпоночное соединение.(рис.3)
Из атласа «Детали машин» для заданного диаметра вала нахожу размеры поперечного сечения шпонки
– величина выступа шпонки из вала.
Допускаемое напряжение на смятие
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».
5 Подбор подшипников качения на заданный ресурс
Тихоходный вал червячного колеса
5.1.1Для быстроходного вала-червяка червячного редуктора выбраны 2 роликовых конических подшипников лёгкой серии (7208А) и шариковый радиальный (208).
Динамическая грузоподъемность: .
Статическая грузоподъемность: .
Диаметр вала под подшипник: .
Диаметр внешнего кольца подшипника: .
Наибольшая ширина подшипника: .
Ширина подшипника: .
- радиальная сила в зацеплении
5.1.2 Реакции в горизонтальной плоскости
Нагрузка в середине вала:
Реакции от радиальной силы:
Реакции от осевой силы:
Так как то буду считать что момент приложен в середине вала.
Нахожу реакции в опорах:
Так как подшипник установлен «враспор» из рис.10:
5.1.3. 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.
Т.к. то подшипник подходит.
б)Подшипник 7305А(на рисунке 10 т.В)
Т.к. относительно направления радиальной нагрузки вращается внутреннее кольцо то .
6.2 Расчет на статическую прочность тихоходного вала
Для изготовления вала выбрана сталь 45:
Нормальные напряжения определяются по формуле:
где - суммарный изгибающий момент
- 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:
Осевая сила: .[1 стр165]
Касательные напряжения определяются по формуле:
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.
6.3 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.;
Аналогично нахожу коэффициент запаса по касательным напряжениям:
где - эффективный коэффициент концентрации напряжений для шпоночного паза так как
- коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения при расчёте на изгиб d=80мм.
- коэффициент влияния поверхностного упрочнения. Так как сталь без упрочнения.
где - крутящий момент.
Минимально допустимое значение коэффициента запаса по сопротивлению усталости:
Т.к. то вал выдержит нагрузку.
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.
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:
8 Расчет цепной передачи
Выбираем межосевое расстояние а=30t
Выбираем цепь ПР-15875-2300-1:
Смазывание: чистая внутришарнирная пропитка цепи через 120 180ч.
Уточняем межосевое расстояние
Поскольку цепь должна провисать принимаем а=482.

icon Редуктор червячный (без крышки).cdw

Редуктор червячный (без крышки).cdw
Техническая характеристика:
Вращающий момент на тихоходном валу 92
Частота вращения тихоходного вала 121
Передаточное число редуктора 11
Степень точности изготовления передачи 8;
Коэффициент полезного действия 0
Радиальная консольная сила на тихоходном валу
Технические требования.
Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий +t
Регулировку зацепления провести посредством
прокладок(позиции №26
Регулировку подшипников произвести набором прокладок (позиция
Пятно контакта червяка и червячного колеса проверить по
краске (пятно должно быть равномерное и не менее 70%)
При первом пуске никакие вибрации и шумы не допускаются
вращение деталей без усилия и заедания.
После завершения сборки залить 1.5л масла И-T-Д-100

icon Редуктор червячный.cdw

Редуктор червячный.cdw

icon Вал червячного колеса V10.cdw

Вал червячного колеса V10.cdw
Вал червячного колеса
кроме места указанного особо.
* Размер обеспеч. инструментом.
Неуказанные предельные отклонения размеров:валов -t

icon Зубчатое колесо V10.cdw

Зубчатое колесо V10.cdw
Половина угла впадины
Звездочка однорядная
Радиус скруглений 4 мм тах.
Не указанные предельные отклонения размеров: валов -t

icon Муфта V10.cdw

Муфта V10.cdw

icon Привод цепного конвейера.cdw

Привод цепного конвейера.cdw
План размещения отверстий
под фундаментные болты.
Смещения валов электродвигателя и редуктора не более:
Окружная сила на тяговых звездочках 4000 Н
Скорость движения тяговой цепи 0
Общее передаточное число привода 32
Мощность электродвигателя 1
Частота вращения вала электродвигателя 1395 обмин
Привод цепного конвейера
Технические требования
Техническая характеристика

icon Приводной вал V10.cdw

Приводной вал V10.cdw
Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий +t
up Наверх