Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Промышленность, производство->Реферат
Производство электрической энергии на крупных электростанциях с генераторами большой единичной мощности, размещаемых вблизи расположения топливных и г...полностью>>
Промышленность, производство->Реферат
Автоматизированные системы управления и регулирования являются неотъемлемой частью технологического оснащения современного производства, способствуют ...полностью>>
Промышленность, производство->Реферат
Развитие современной зерноперерабатывающей промышленности требует от предприятий применения самых современных технологических приемов, совершенного об...полностью>>
Промышленность, производство->Реферат
Создание поисковых систем в целях обеспечения ускоренного нахождения ретроспективной информации является одним из приоритетных направлений в работе На...полностью>>

Главная > Курсовая работа >Промышленность, производство

Сохрани ссылку в одной из сетей:

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ

ИНСТИТУТ (ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

кафедра деталей машин и механизмов.

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по деталям машин

"Проектирование механического привода"

.

Студент: Юрицев В.С.

Группа: 3ТК1

Преподаватель:Галевко В. В.

МОСКВА 2012

Введение

Цель работы - проектирование привода к конвейеру.

Конвейер предназначен для транспортирования сухих сыпучих материалов. Привод размещен за конвейером. Вследствие сравнительно большого расстояния от пола до конвейера в качестве последней ступени используется цепная передача. Электродвигатель и редуктор привода установлены на общей литой раме.

Редуктором называется передаточный механизм, предназначенный для уменьшения частоты вращения вала и увеличения вращающего момента. Редукторы широко используются в технике, практически во всех областях. Основные части редуктора - это шестерни и зубчатые колеса, расположенные в корпусе.

В проектируемом приводе используется двухступенчатый Планетарно-коническии горизонтальновертикальный редуктор. Быстроходная ступень - планетарная, тихоходная - коническая.

1. Выбор двигателя

Общии к-т полезного действия

η пр= ηм + ηцп2 + ηкп + ηпк 4 = 0,89

Мощность на рабочем органе 19,5 кВт

Частата вращения 120 об\мин

Потребная мощность эл . двигателя Nвм/ ηпр = 21,8 кВт

nдв = nnро* U * U = 120 * 2.9 * 2.9 * 3 = 3027.6 об/мин

Произведем подбор двигателя по следующим параметрам

Тип: 180 s2/2945; nсинх. = 3000; Nдв. = 22 кВт.

Nдв. = 2945 об/мин ; Tmax/ Tnom = 2,5

Расчитаем перегрузку

100 – 2945/3027,6 * 100 = 2,7% , при допустимой 5 % .

Условие выполнено.

Определение общего передаточного числа привода. Распределение передаточного числа по ступеням и типам передач редуктора.

Определим частоты вращения, мощности и крутящего момента на валах.

Общее передаточное число привода:

Uобщ. = nдв./nр.о. = 3000/120 = 25

Распределим П.О. между отдельными ступенями редуктора и дополнительными передачами.

Передача конической ступени (согласно рекомендациям) = 4

Тогда Планетарной 25/3 = 8,3

Проведем расчет передач:

  1. Планетарная

U = 8.3 = 8

Nвщ. = Nа. = 21,8 кВт

nвщ. = na. = 2945 об/мин.

Нагрузка – const.

Cрок службы – 5000 часов

Материал солнечного колеса, сателлитов 40Х , 270НВ

Колеса прямозубые

Констр. характеристика К= u – 1 = 7

Подбор возможных чисел зубьев р-ра из условия сборки: с=3

Kd = 770…790 Мпа1/3

Khb = 1,02…1,05, для полюса внешнего зацепления солнце-сателлит, расчетное передаточное число Uас = Zc/Zb = 3. К-т неравномерности распределения нагрузки по сателлитам 1,05. Примем Относительную ширину Ψbd = 0.5. Допускаемое напряжение контактной выносливости [σн] = σн0/Sн * Кhl; Кhl = 1 по рекомендациям в учебнике Иванова.

Предворительный расчет tне

n1 = 860, U = 2.3

n2 = 368

- режим нагружения согласно графику

  • работа реверсивная Кfc = 0,7…0,8

  • К-т годовой нагрузки 0,5

  • К-т суточной нагрузки 0,25

  • Срок службы 4 года

Шестерня 240 НВ , колесо 220НВ

tΣ =365 * 24 * 0.25 * 0.5 * 4 = 4380

Время работы на отдельно действующих режимах

t1 = 0.4 * tΣ = 1752

t2 = 0.4 * tΣ = 1752

t3 = 0.4 * tΣ = 876

Эквивалентное время работы tне = Σ(Тi/T1) ti = 1752 + 0.7³*1752 + 0.2³ * 876 = 2359.9 час

γ – число кратное С Za = C*γ /(1+K)

γ

16

24

36

44

52

Za

8

12

18

22

26

Zb

56

84

126

154

182

Zc

24

36

54

66

78

mрасч

3.3875

2.258

1.5

0.675

0.582

m ГОСТ

3.5

2.25

1.375

-

-

Определение относительных частот вращения колес и валов

nвн = nн = nвщ/U = 2945/8 = 368,125 об/мин

nс = - (nа - nн) *2 / (К-1) = 860,9 об/мин

н = (nа - nн) = 2582,875 об/мин

Определение КПД и мощности на ведомом валу

Кинематическое передаточное число U = 8 , динамическое передаточное число U^ = 1+Kŋзацх = 1 +7 * 0,95 0,9 = 7,696

  • Мощность на валу водила

Nвн = Nн = Nвщ * ŋ = 21,8 * 0,9506 = 20,723 кВт

  • Крутящие моменты на валах и колесах:

Твщ = Та = 9550 * Nвщ / nвщ = 70,69 Нм

Твм = Тн = (1 + К) * Та = 565,52 Нм

Тв = кТа = 494,83 Нм

  • Определение диаметра зубчатого колеса.

Из условия контакной выносливости диаметр должен удовлетворять условию :

da = Kd ((Ta * Khb * (Uac + 1) * K) / (Ψbd * Up * [σн] ))1/3 отсюда имеем…

Базовый предел контактной выносливости σн0 = 610; к-т безопасности Sh = 1,1

[σн] = 610 / 1,1 = 555 Мпа

da = 780 3 ((70,69 * 1,035 * 4 * 1,05)/(0,5 * 3 * 555 2 * 4 ))1/3 = 27,01 мм

Значение модуля колес для различных вариантов mн = da / Za

Наиболее близкое значение по ГОСТу mн = 2,25, da = 27, dс = 81,

db = 189 , b = 13,55

Определение потребной твердости эпициклического колеса из условия контактного воздействия сателлитов в полюсе внутреннего зацепления.

Расчетное передаточное число U = 2,3

Действительное контактное напряжение:

σ нb = ZmzZнZΣ ((2 * Tb * Khp * Khv * Khz * (Ucb - 1) * 1000 * Kc ) / (b * db * dc * dcb * C))½

Zvz = 275, Zh = 1.76, Zc = 0.98, Khb = 1, Khv = 1.06

V = (π * dc * nc) / (60 * 1000) = 3.647 м/с Khα = 1.07

σ нb = 425 Мпа , [σн] = σн0 * Sk / Khl = 465.57 Мпа

По таблицам в конце рабочей тетеради 

Сталь 45 [σн] = 612 – условие прочности выполняется.

  1. Расчет конической передачи

U = 3, Nвм = 19.5 КВт, Nвщ = 19,88 КВт,

nвм = 120 об/ мин nвщ = 380 об/мин

Т2 = 9550 * 19,5 / 120 = 1551,8 Нм

Т1 = 499 Нм

Назначаем материал для шестерни и колеса:

Сталь 40 Х

Тогда по таблицам в уч. Иванова 

σнlim = 550 Мпа

Коэф-т безопасности Sh = 1,2

[σн] = [σнlim / Sh] = 550 / 1.2 = 458 МПа, но с учетом к-та долговечности [σнFi] = σFlim = 636 МПа, (SF = 1.75)

Колесо [σнF1] = 650 / 1.75 = 371 МПа

Шестерня [σнF2] = 636 / 1,75 = 363 МПа

U = 3.15 стандартное передаточное отношение

Kbc = 0.25 (по табл. в Иванове)

dl2 – 2.9 *(Епр * Т1 * U * Khb / (Qн * [σн]2))1/3

Khb = 1 , стр 158; Qн = 1,22 + 0,21, U = 4.58

T = 499 * 1000 Н * мм

de’ = 166 мм

Re’ = 0.5de’((U2+ 1) / U)1/2 = 75,5 мм

b’ = Kbc * Kl = 0.25 * 75.5 = 18.75 мм

Определяем геометрические параметры

  • U =Sin(δ2/ δ1)  δ2 = 72º; δ1 = 18º;

  • Σ = δ2 + δ1 = 90º

  • tq δн = 3.15

dm1 = de’ * (Re’ - 0.5* b’) / Re’ =145.25 мм

По графику 8.36 имеем:

Z1’ = 22; Z1 = 29; mtn = dm1 / Z1 = 145325/ 29 = 2.9

Уточняем по полученным данным….

βn = 35º; mnm = mt’m = Cos βn = 2.9 * Cos = 3.146 = 3.15

оставляем стандартный модуль.

В заключении имеем:

Z1 = 29; Z2 = 92; m =3.15

Проверяем контактную прочность:

σ н = 1,18 * ((Епр * Т1 *Кн * ((U 2 + 1)/U)1/2) / (Qн * dm1 2 * b * Sinα ))1/2

Q = 0.85; αw = 20; V = π * dm1 * n1 / 60 = 2.8 м/с

По таблице 8.2 8-ой квалитет точности Khv = 1.04, Khb = 1, Kh = 1.04

σ н = 378 < [σн]

Условие выполняется

Проверяем прочность по напряжению изгиба

Ft = 2 * T1 / dm1 = 499 * 1000* 2 / 145 = 6882 Н

К-т смещения Xn1 = 2 * (1 – 1/3.15 2 ) * (Cos 2 35º / 29) = 0.02

Zvn1 = 29 / (0.97 * 0.819 3) = 56

Zvn2 = 92 / (0.2 * 0.819 3) = 837

Далее по графику 8,20

Yfs1 = 3.7; Kfv = 1.02

Yfs2 = 3.77; Khb = 1

Fb = 1 + (Khb - 1) * 1.5 = 1; Kf = Kfb * Kfv = 1.08

Qf = 0.85 +0.046 * 3.15 = 0.985

[σF1] / Yfs1 = 636 / 3.7 = 171.89

σF = Yfs1 * Ft * Kf / (Qf * b* mn ) = 3.7 * 6882 * 1.08 / (0.985 * 18.8 * 3.15) = 814.6 > [σF1]

Вывод: Не соблюдается условие, необходимо его выполнить, решение 

Выбираем Другой Т.О. (закалка ТВЧ) и Увеличиваем толщину зуба

b = 30 тогда

[σF1] = 609 а σF = 510 - Условие выполнено.

2. Проектный расчет валов редуктора и подбор подшипников.

Рассчитаем валы. Из предыдущих расчетов редуктора известно:

а) моменты передаваемые валами Та= 70,69Нм и Тн = 545,52 Нм;

б) диаметры d1 = 50 мм и d2 = 200 мм;

1 Проектный расчет вала.

d

в

3

T

0.2

3

70.69

1000

0.2

15

28.7

мм

(

)

Приближенно оценим диаметр консольного участка вала при []=15МПа.

По стандартному ряду принимаем dв=28 мм, тогда по таблице 2 из [3] t =3 мм, r = 1.8 мм,

f =1.

2. Определим диаметры участков вала.

Диаметры участков вала рассчитаем в соответствии с рекомендациями пункта 4 таблицы 1 [3].

Диаметры подшипниковых шеек:

dп1 = dв+2t = 28+22 = 32 (мм);

Значения dп должны быть кратны 5, поэтому принимаем dп1 = 30 мм

dбп1 = dп1+3.2r = 30+5.12 = 35.12 (мм)

По стандартному ряду принимаем dбп1 = 35 мм

Здесь (по таблице 2 из [3]) t = 2.2 мм, r = 2 мм, f = 1.

3. Приближенно оценим диаметр вала-шестерни коническои ступени, а затем в соответствии с рекомендациями подберем толшину стенки водитла. и [] = 50 МПа.

d

3

T

3

565.52

1000

38.4

мм

(

)


в

0.2

0.2

50


По стандартному ряду принимаем dв=40 мм, тогда по таблице 2 из [3] t =2.5 мм, r = 2.5 мм, f=1.2

Отсюда толщину стенок водила примем согласно рекомндациям, и опыта проэктирования 10 мм к диаметру

Расчитаем диаметр выходного вала конической передачи:

dвв2 = (T *1000/ (0.2 * []))1/3 = (1551 *1000 / (0.2 * 55)) 1/3 = 52.05 мм

По стандартному ряду принимаем dв2=52 мм, тогда по таблице 2 из [3] t =3 мм, r = 3 мм, f=1.4

4. Определим диаметры участков вала.

Диаметры участков вала рассчитаем в соответствии с рекомендациями пункта 4 таблицы 1 [3].

Диаметры подшипниковых шеек:

dп2 = dв+2t = 40+22.5 = 45 (мм);

dп2 = dв+2t = 52+23 = 58 (мм);

Значения dп должны быть кратны 5, поэтому принимаем dп2 = 45 мм; 50мм

dбп2 = dп2+3.2r = 45+3.22.5 = 45 (мм)

dбп2 = dп2+3.2r = 50+3.23 = 59.6 (мм)

По стандартному ряду принимаем dбп2 = 45 мм

По стандартному ряду принимаем dбп2 = 60 мм

Здесь (по таблице 2 из [3]) t = 2.8 мм, r = 3 мм, f = 1.6

Здесь (по таблице 2 из [3]) t = 3 мм, r = 3 мм, f=1.8

dк > dп , примем dк = 63 мм. Для 63 мм принимаем t = 2.8 мм, r = 3 мм, f = 1,8, тогда

dбк = dк + 3f = 63 + 31.8  68 (мм)

Диаметр ступицы колеса:

dст2 = (1.2…1.6)dбп2 = (1.2…1.6)60 = 72…96 (мм)

Принимаем dст2 = 76 мм.

3 Подбор подшипников.

1. Подбор подшипников для вала солнечного колеса.

примем предварительно подшипники радиальные однорядные легкой серии. Схема установки подшипников – плавающая 207. Из таблицы 19.24 [4] выписываем: d = 35 мм, D = 72 мм, В = 17 мм, r = 2.0.

2. Подбор подшипников для вала-шестерни конической передачи и водила соответственно.

Для вала-шестерни и водила примем подшипники однорядные шариковые 309 и 313 средней серии . Схема установки подшипников – плавающ. Из таблицы 19.24 [4] выписываем: d = 45(60) мм, D = 100(140) мм, В = 25(33) мм, r = 2.5(3.5).

  1. Подбор подшипников выходного вала конической передачи

Для вала примем роликоподшипники однорядные шариковые 7612 средней широкая серия . Схема установки подшипников – враспор(с удержанием их в стакане). Из таблицы 19.24 [4] выписываем: d = 60 мм, D = 110 мм, Т = 24 мм, r = 2.5(3.5).

4. КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ Зубчатых колес

1. Солнечное колесо

Клесо выполняем за одно целое с валом. Размеры вала и колеса были определены ранее, поэтому только выпишем их для удобного дальнейшего использования:

  • диаметр делительной окружности d1 = 30 мм;

  • диаметр вершин da1 = 27 мм;

  • диаметр впадин df1 = 26 мм;

  • диаметр вала dбп1 = 32 мм.

  • Длина вал шестерни 120…200мм

  1. Сателлиты.

  • диаметр d = 25 мм;

  • модуль mn = 2 мм

  • ширина венца 12 мм

  • материал Сталь 40 Х ГОСТ 4543 - 71;

  • ширина венца червячного колеса b2 = 45 мм;

  • вид термообработки, твердость Азотирование 48 HRC



Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Проектирование механического привода (3)

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... курсовому проекту по деталям машин "Проектирование механического привода" Студент группы 23ЭУ1 Иванов И.И. ... Чернавский С.А., Снесарев Г.А., Козинцов Б.С. и др. Проектирование механических передач. М.: Машиностроение, 1984. 2. Анурьев В.И. Справочник ...
  2. Проектирование механического привода (1)

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... академия (СибАДИ) Кафедра «Прикладная механика» ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКОГО ПРИВОДА Пояснительная записка ДМ 12-06 ... -2011 СОДЕРЖАНИЕ Задание на проектирование………………………………………………..3 Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя…………..4 Расчет ...
  3. Проектирование механического привода с одноступенчатым редуктором

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... механика_____________________ ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Тема: Проектирование механического привода с одноступенчатым редуктором Автор ... – 367с. Чернилевский Д.В. Детали машин. Проектирование приводов технологического оборудования. – М.: Машиностроение, 2001. ...
  4. Проектирование привода к ленточному конвейеру с одноступенчатым цилиндрическим редуктором

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... Машиностроение, 1984. Яковлев В.П. Проектирование механического привода измерительных устройств: Методические указания ... Сенчурин Л.П., Половинкина Н.Б., Александров А.Р. Проектирование механических приводов палубных механизмов. Методические указания к ...
  5. Расчет механического привода (2)

    Реферат >> Математика
    ... вала электродвигателя и выходного вала редуктора. В механических приводах рекомендуется (см. табл. 1.1) принимать = 2…4; поэтому ... , определяемые на этапе предварительного расчета и проектирования валов (к схеме на рис. П.4.1) № п/п Наименование ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0018651485443115