Реферат: Привод цепного конвейера

<span Times New Roman",«serif»">Министерствообразования Российской Федерации<span Times New Roman",«serif»">Южно-УральскийГосударственный Университет<span Times New Roman",«serif»">Кафедра“ Основы проектирования машин ”<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Пояснительнаязаписка к курсовой работе<span Times New Roman",«serif»">покурсу: “ Детали машин”<span Times New Roman",«serif»">ЮУрГУ <span Times New Roman",«serif»; mso-ansi-language:EN-US">303236<span Times New Roman",«serif»">.341 ПЗ<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Нормоконтролёр<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">:

Вайчулис Е.В.

_____________.

“_____“_____2005г.

<span Times New Roman",«serif»">Руководитель<span Times New Roman",«serif»;mso-ansi-language: EN-US">:

Теребов А.С.

___________.

“_____“_____2005г.

Автор работы:

студент Бабкин Н.В.

группы АТ-341.

Работа защищена

с оценкой.

___________.

“_____“_____2005г.

<span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»"><span Times New Roman",«serif»">Челябинск2005.<span Times New Roman",«serif»">Южно-УральскийГосударственный Университет<span Times New Roman",«serif»">Кафедра“ Основы проектирования машин ”<span Times New Roman",«serif»;text-transform:uppercase">Комплексноетехническое задание (ТЗ)

На учебное проектирование по курсу

Детали машин

Тема проекта: Приводцепного конвейера

Кинематическая схемавключает:

1. Двигатель________________________________________________________

2. Открытую передачу ременная_______________________________________

3. Редуктор  Ч1Ч2___________________________________________________

4. Муфту упруго-предохранительную__________________________________

5. Исполнительный механизмзвездочки приводные______________________

Исходные технические параметры

Обознач.

Ед. измер.

Величина

1. Исполнительный механизм

— вращающий момент

Т

Н∙м

4000

— окружное усилие

Ft

H

— осевое усилие

Fa

H

— окружная скорость

vt

м/с

0,5

— линейная скорость

v

м/с

— диаметр

D

мм

— число: зубьев, заходов

z

-

19

— шаг: резьбы, зубьев звездочки

t

мм

250

2. Режим работы:

III

— нереверсивный

— повторно кратковременный

число включений

zвкл

-

продолжительность одного

включения

tвкл

c

3. Срок службы объекта

t

ч

24000

4. Дополнительные данные

Основные этапы проектирования

Семестровые

Курсовые

задание 1

задание 2

работа

проект

Пояснительная записка, лист А4

60

Графическая часть, лист А1

-

-

4

Примечание: содержание, срокивыполнения и защита этапов проектирования определяются кафедрой по отдельномукалендарному плану.

Студент___Бабкин_________Преподаватель _________Теребов____________

Группа_____АТ-341________Дата выдачи задания____14.09.04____________

<span Times New Roman",«serif»;text-transform:uppercase"><span Times New Roman",«serif»;text-transform:uppercase">Введение.

  

Цель курсового проектирования– систематизировать, закрепить, расширить теоретические знания, а также развитьрасчетно-графические навыки студентов. Основные требования, предъявляемые ксоздаваемой машине: высокая производительность, надежность, технологичность,минимальные габариты и масса, удобство в эксплуатации и экономичность. Впроектируемых редукторах используются различные передачи. Передачиклассифицируются:

По принципу действия:

а) с использованием силтрения  (фрикционные, ременные).

б) работающие в результатевозникновения давления между зубьями и    кулачками.

<img src="/cache/referats/19727/image002.gif" v:shapes="_x0000_i1025">

Рисунок 1– Кинематическая схема привода. 1-двигатель;2-ременая передача; 3- редуктор; 4-муфта; 5-звездочки приводные.

1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТЫПРИВОДА.

ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.

1.1.<span Times New Roman"">  

Определениечастоты вращения вала исполнительного механизма

Частотаnk , мин-1 , вращения валаисполнительного механизма вычисляется по формуле:

<img src="/cache/referats/19727/image004.gif" v:shapes="_x0000_i1026">                                                     (1)

где    Vk– линейная скорость, м/с, Vk=0,5.

          z  – число зубьев звездочки,  z=19.

           t– шаг цепи, t=250.

<img src="/cache/referats/19727/image006.gif" v:shapes="_x0000_i1027">мин-1.

1.2Определение мощности на валу исполнительного механизма.

МощностьРkна валу исполнительного механизма вычисляется последующей  формуле:

<img src="/cache/referats/19727/image008.gif" v:shapes="_x0000_i1028"> .                                                       (2)

гдеTk–вращательный момент на валу исполнительного механизма, H*м

        nk–частотавращения вала исполнительного механизма, мин-1

1.3.  Определение расчетной мощности на валуэлектродвигателя.

Расчетная мощность Р1, кВт, на валудвигателя определяется по мощности на валу исполнительного механизма с учетомпотерь в приводе:

<img src="/cache/referats/19727/image010.gif" v:shapes="_x0000_i1029">  .                                                   (3)

где   <img src="/cache/referats/19727/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1030">

Общий КПД привода вычисляется как произведение КПДотдельных передач, учитывающих потери во всех элементах кинематической цепипривода:

<img src="/cache/referats/19727/image014.gif" v:shapes="_x0000_i1031">                                              (4)

<img src="/cache/referats/19727/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1032">рем -КПД учитывающий потери в ременной передаче <img src="/cache/referats/19727/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1033">рем=0,96.

<img src="/cache/referats/19727/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1034">черв -КПД учитывающий потери в червячной передаче <img src="/cache/referats/19727/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1035">черв=0,85.

<img src="/cache/referats/19727/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1036">подш -КПД учитывающий потери на подшипниках<img src="/cache/referats/19727/image012.gif" v:shapes="_x0000_i1037">цил=0,99.

<img src="/cache/referats/19727/image017.gif" v:shapes="_x0000_i1038">

<img src="/cache/referats/19727/image019.gif" v:shapes="_x0000_i1039">

Рисунок 2– Электродвигатель.

1.4.Определение частоты вращения вала электродвигателя.

Частотаn1 вращения вала двигателя определяется по формуле:

n1= nki, мин -1   .                                                                             (5)

где   i-передаточное отношение привода.

Передаточноеотношение привода равно произведению передаточных отношений всех передач

i= iрем iчервiчерв.                                                                                   (6)

где   iрем — передаточное отношение ременной передачи, выбранное из

                таблицы 2.

            iчерв — передаточное отношение червячнойпередачи, выбранное из   

                    таблицы 2.

iрем=2...3

iчерв=8.. .63

i=2,5∙8∙10=200.

n1=6,32∙200=124,4 мин-1.

1.5. Выбор электродвигателя.

Типоразмер двигателя выбираем по расчетной мощности Р1и по намеченной частоте n1 вращения вала. По экономическим соображенияммощность Рдв двигателя должна быть близка к расчетной мощности Р1при выполнении условия

Р1≤1,05 Рдв    .                                               (7)

Выбираемэлектродвигатель из справочника <img src="/cache/referats/19727/image021.gif" v:shapes="_x0000_i1040">

Асинхронный, серия 4А,закрытый,

Тип двигателя 4A100L4

Мощность двигателя Рдв=4кВт

Отношение вращающего моментак номинальному<img src="/cache/referats/19727/image023.gif" v:shapes="_x0000_i1041">1=2.

Синхронная частота вращения nc=1500 мин -1.

Номинальнаячастота вращения:

n1= nc(1- S), мин -1 .                                                            (8)

где   S-относительноескольжение вала, S=0,047.

n1=1500(1-0,047)=1430, мин -1.

1.6.Определениепередаточного отношения

<img src="/cache/referats/19727/image025.gif" v:shapes="_x0000_i1042"> .                                                            (9)

<img src="/cache/referats/19727/image027.gif" v:shapes="_x0000_i1043">.

Определяемпередаточное отношение редуктора по формуле:

<img src="/cache/referats/19727/image029.gif" v:shapes="_x0000_i1044">   .                                                (10)

 принимаем iрем=2,5

<img src="/cache/referats/19727/image031.gif" v:shapes="_x0000_i1045">

1.7.Определениемощностей, вращающих моментов и частот вращения валов

Связьмежду мощностями и частотами вращения предыдущего и последующего валоввыражается зависимостями:

<img src="/cache/referats/19727/image033.gif" v:shapes="_x0000_i1046">                                            (11)

где   y-порядковый номер вала исполнительногомеханизма в  

            кинематической схеме.

Вращающиемоменты на валах вычисляются по формуле:

<img src="/cache/referats/19727/image035.gif" v:shapes="_x0000_i1047">Н∙м .                                             (12)

Результатывычислений заносим в таблицу 1.

Таблица 1.  

Силовые и кинематические параметры привода.

Номер вала

Мощность Р, кВт

Частота вращения n, мин -1

Вращающий момент Т, Нм

1

3,97

1430

26,5

2

3,77

525,3

68,5

3

3,18

60

506

4

2,65

6,32

4000

После распечатки на ЭВМ:

i3=8,75, iпод=83,12.

<img src="/cache/referats/19727/image037.gif" v:shapes="_x0000_i1048">

<img src="/cache/referats/19727/image039.gif" v:shapes="_x0000_i1049"> мин-1 ;   <img src="/cache/referats/19727/image041.gif" v:shapes="_x0000_i1050"> H∙м.

<img src="/cache/referats/19727/image043.gif" v:shapes="_x0000_i1051"> мин-1 ;   <img src="/cache/referats/19727/image045.gif" v:shapes="_x0000_i1052"> H∙м.

2. РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНЫХ ПЕРЕДАЧ.

2.1.Материалы червяка и червячного колеса.

Выбираемдля червяка сталь 40Х (ГОСТ4543-71).

Термообработка- поверхностная закалка HRS45...60 длячервячного колеса – безоловянная литейная бронза по ГОСТ 493-79, БрА9ЖЗЛ,способ отливки в землю.

 σв=400МПа; σт=200МПа

2.2. Допускаемые контактные напряжения при расчете навыносливость активных поверхностей зубьев.

σнр= σ°нр∙zн  .                                                                                     (13)

zн = 1=> σнр=σ°нр= 250 МПа

коэффициентнагрузки kпринимаем 1,2;

k=1,2

2.3.Проверочный расчет червячной передачи на контактную выносливость активныхповерхностей зубьев.

Уточнение коэффициентанагрузки

k= kv∙kβ  .                                                                                         (14)

где kv  — коэффициентдинамической нагрузки, учитывающий

              динамические нагрузки взацеплении.

       kβ — коэффициент концентрации нагрузки, учитывающий

              неравномерность распределения  в зоне контакта.

kβ <img src="/cache/referats/19727/image047.gif" v:shapes="_x0000_i1053"> β     .                                                                       (15)

где Ө   — коэффициентдеформации червяка, определяющий в   

              зависимости от z1и q1, Т.33 [1]

              в быстроходных и тихоходныхпередачах

              z1=4; q=8 => Ө=47

              <img src="/cache/referats/19727/image049.gif" v:shapes="_x0000_i1054"> — коэффициент режима,т.33[1]

               <img src="/cache/referats/19727/image049.gif" v:shapes="_x0000_i1055">=0,5(редкий, нормальныйрежим III)

Для быстроходной передачи:

<img src="/cache/referats/19727/image051.gif" v:shapes="_x0000_i1056">

Для тихоходной передачи:

<img src="/cache/referats/19727/image053.gif" v:shapes="_x0000_i1057">

kб=1,206   ; kт=1,26

Действительные контактныенапряжения

<img src="/cache/referats/19727/image055.gif" v:shapes="_x0000_i1058">  .                                      (16)

где Т2-момент начервячном колесе

Длябыстроходной передачи

<img src="/cache/referats/19727/image057.gif" v:shapes="_x0000_i1059"> МПа.

Длятихоходной передачи

<img src="/cache/referats/19727/image059.gif" v:shapes="_x0000_i1060"> МПа.

        <img src="/cache/referats/19727/image061.gif" v:shapes="_x0000_i1061">МПа и <img src="/cache/referats/19727/image063.gif" v:shapes="_x0000_i1062">МПа <2510 МПа условие выполняют.

2.4.Допускаемые напряжения при расчете зубьев червячного колеса на выносливость поизгибу.

<img src="/cache/referats/19727/image065.gif" v:shapes="_x0000_i1063">                                                  (17)

где <img src="/cache/referats/19727/image067.gif" v:shapes="_x0000_i1064"><img src="/cache/referats/19727/image067.gif" v:shapes="_x0000_i1065">МПа.

       <img src="/cache/referats/19727/image069.gif" v:shapes="_x0000_i1066">      

               приложения нагрузки на зубья. <img src="/cache/referats/19727/image069.gif" v:shapes="_x0000_i1067">

        <img src="/cache/referats/19727/image071.gif" v:shapes="_x0000_i1068">

<img src="/cache/referats/19727/image073.gif" v:shapes="_x0000_i1069"> .                                                       (18)

где  <img src="/cache/referats/19727/image075.gif" v:shapes="_x0000_i1070">

                 червячного колеса.

<img src="/cache/referats/19727/image077.gif" v:shapes="_x0000_i1071"> .                                                    (19)

где  <img src="/cache/referats/19727/image079.gif" v:shapes="_x0000_i1072">

                 червячного колеса за весь срок службыпередачи.

         <img src="/cache/referats/19727/image081.gif" v:shapes="_x0000_i1073">  — коэффициент,характеризующий интенсивность полного      

                 режима нагружения при расчетена выносливость зубьев по           

                 изгибу.

<img src="/cache/referats/19727/image083.gif" v:shapes="_x0000_i1074">  .                                            (20)

где n– частота вращения вала, на котором устанавливаетсячервячное                

     колесо

       <img src="/cache/referats/19727/image085.gif" v:shapes="_x0000_i1075">

Быстроходнаяпередача:

<img src="/cache/referats/19727/image087.gif" v:shapes="_x0000_i1076">

<img src="/cache/referats/19727/image089.gif" v:shapes="_x0000_i1077">

<img src="/cache/referats/19727/image091.gif" v:shapes="_x0000_i1078">

<img src="/cache/referats/19727/image093.gif" v:shapes="_x0000_i1079"> МПа.

Тихоходнаяпередача:

<img src="/cache/referats/19727/image095.gif" v:shapes="_x0000_i1080">

<img src="/cache/referats/19727/image097.gif" v:shapes="_x0000_i1081">

<img src="/cache/referats/19727/image099.gif" v:shapes="_x0000_i1082">

<img src="/cache/referats/19727/image101.gif" v:shapes="_x0000_i1083"> МПа.

<img src="/cache/referats/19727/image103.gif" v:shapes="_x0000_i1084">

Рисунок 3– геометрические параметры червячнойпередачи.

2.5.Проверочный расчет червячной передачи на выносливость зубьев по изгибу

Действительныенапряжения изгиба зубьев червячного колеса:

 <img src="/cache/referats/19727/image105.gif" v:shapes="_x0000_i1085"> .                                    (21)

где  YF– коэффициент формы зуба червячного колеса, зависящийот

             эквивалентного числа зубьев колеса

<img src="/cache/referats/19727/image107.gif" v:shapes="_x0000_i1086">   .                                               (22)

где  γ – делительный угол подъёма линии витка.

<img src="/cache/referats/19727/image109.gif" v:shapes="_x0000_i1087">  .                                              (23)

<img src="/cache/referats/19727/image111.gif" v:shapes="_x0000_i1088">.

Для быстроходной передачи:

<img src="/cache/referats/19727/image113.gif" v:shapes="_x0000_i1089"> ;  <img src="/cache/referats/19727/image115.gif" v:shapes="_x0000_i1090">

<img src="/cache/referats/19727/image117.gif" v:shapes="_x0000_i1091">МПа.

Для тихоходной передачи:

<img src="/cache/referats/19727/image119.gif" v:shapes="_x0000_i1092">  ;  <img src="/cache/referats/19727/image121.gif" v:shapes="_x0000_i1093">

<img src="/cache/referats/19727/image123.gif" v:shapes="_x0000_i1094"> МПа.

2.6.Расчет червячной передачи на прочность при действительных кратковременныхнагрузок.

σнmax– расчетное напряжение,создаваемое наибольшей нагрузкой из     числа подводимых к передачи.

<img src="/cache/referats/19727/image125.gif" v:shapes="_x0000_i1095">  .                                 (24)

<img src="/cache/referats/19727/image127.gif" v:shapes="_x0000_i1096">

<img src="/cache/referats/19727/image129.gif" v:shapes="_x0000_i1097">

<img src="/cache/referats/19727/image131.gif" v:shapes="_x0000_i1098">– для безопасных бронз

<img src="/cache/referats/19727/image133.gif" v:shapes="_x0000_i1099">  ; <img src="/cache/referats/19727/image135.gif" v:shapes="_x0000_i1100">.

<img src="/cache/referats/19727/image137.gif" v:shapes="_x0000_i1101">

Рисунок 4– Силы в червячной передачи.

2.7.Проверка изгибной прочности при действии максимальной нагрузки.

<img src="/cache/referats/19727/image139.gif" v:shapes="_x0000_i1102">    .                                      (25)

где σFmax– расчетные напряжения, создаваемые наибольшейнагрузкой из числа подвижных к передачи.

<img src="/cache/referats/19727/image141.gif" v:shapes="_x0000_i1103">.

<img src="/cache/referats/19727/image143.gif" v:shapes="_x0000_i1104">.

2.8.Силы в зацеплении червячной передачи.

Быстроходнаяпередача:

Окружнаясила на червяке Ft2, равная осевой силе на червяке Fa1

<img src="/cache/referats/19727/image145.gif" v:shapes="_x0000_i1105">  .                                           (26)

где Т1,Т2 –вращающие моменты соответственно на червяке и червячном

                  колесе, Н∙м

<img src="/cache/referats/19727/image147.gif" v:shapes="_x0000_i1106">

Радиальнаясила:

<img src="/cache/referats/19727/image149.gif" v:shapes="_x0000_i1107">  .                      (27) 

где α – угол профилячервяка в осевом сечении; для архимедова червяка  

              α=20°

Тихоходная передача:

<img src="/cache/referats/19727/image151.gif" v:shapes="_x0000_i1108">

<img src="/cache/referats/19727/image153.gif" v:shapes="_x0000_i1109">

<img src="/cache/referats/19727/image155.gif" v:shapes="_x0000_i1110">

3.предварительный расчет валов редуктора.

Расчетвыполняем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Диаметрвыходного конца при допускаемом напряжении [ik]=25МПа.

Ведущий (быстроходный вал):

<img src="/cache/referats/19727/image157.gif" v:shapes="_x0000_i1111">   .                                              (28)

<img src="/cache/referats/19727/image159.gif" v:shapes="_x0000_i1112">  .

принимаемdb1=25 мм.

Диаметрподшипниковых шеек dn1=30 мм.

Параметрынарезной части: df1=35,28 мм; d1=50,4 мм; da1=63 мм.

Длиннанарезной части: b1=130 мм.

Расстояниемежду опорами червяка примем l1=240 мм; l2=40 мм.

<img src="/cache/referats/19727/image161.gif" v:shapes="_x0000_i1113">   .                                        (29)

<img src="/cache/referats/19727/image163.gif" v:shapes="_x0000_i1114">мм.

<img src="/cache/referats/19727/image165.gif" v:shapes="_x0000_i1115"> мм.

<img src="/cache/referats/19727/image167.gif" v:shapes="_x0000_i1116">

Рисунок 5– Вал ведущий (быстроходный)

3.1.Проверка долговечности подшипников.

Ведущийвал (быстроходный).

My1=Rx1∙L1=146H.

My2=Rx2∙L1=282H.

Mx1=Ry1+Fa∙d/2=175H.

Mx2=Fx2∙L2=48,2H.

Ma=0,5d∙Fa=115,6 H.

<img src="/cache/referats/19727/image169.gif" v:shapes="_x0000_i1117">

Рисунок 6–Эпюра изгибающих и крутящих моментовдействующих на ведущий вал.

Ft1=2718 H; Fa1=4590 H; Fr1=1671 H; L1=120 мм; L2=40 мм; d=50,4 мм ;

Fbx=Fby=Fb∙sin 45°=1206∙0,707=853 H.

Реакцииопор:

вплоскости XZ:

<img src="/cache/referats/19727/image171.gif" v:shapes="_x0000_i1118">

<img src="/cache/referats/19727/image173.gif" v:shapes="_x0000_i1119">

Проверка:<img src="/cache/referats/19727/image175.gif" v:shapes="_x0000_i1120">

вплоскости YZ:

<img src="/cache/referats/19727/image177.gif" v:shapes="_x0000_i1121">

Проверка: <img src="/cache/referats/19727/image179.gif" v:shapes="_x0000_i1122">

Промежуточныйвал.

Диаметрподшипниковых шеек:

<img src="/cache/referats/19727/image181.gif" v:shapes="_x0000_i1123">

принимаемdn2=50 мм.

Диаметрвала в месте посадки червячного колеса dk1=55 мм.

Параметрынарезной части: df1=70 мм; d1=100 мм; da1=125 мм;

Длиннанарезной части: b1=210 мм.

Ведомыйвал (тихоходный).

Диаметрвыходного конца:

<img src="/cache/referats/19727/image183.gif" v:shapes="_x0000_i1124"> мм.

Диаметрподшипниковых шеек: dn3= 100 мм; dk2=105 мм.

Принимаемрадиально-упорные подшипники: шариковые средней серии, роликовые коническиелегкой серии.

<img src="/cache/referats/19727/image185.gif" v:shapes="_x0000_i1125">

Рисунок 6 – Подшипник шариковый радиально-упорный однорядный.

<img src="/cache/referats/19727/image187.gif" v:shapes="_x0000_i1126">

Рисунок 7– Подшипник роликовый конический однорядный повышенной грузоподъемности.

Таблица 2.

Выбор подшипников.

№ вала

Обознач. подш.

d

D

B

T

C

Co

L

мм.

kH

II

7206

30

62

16

17,25

31,5

22

0,36

III

7210

50

90

21

21,75

56

40

0,37

III

46310

50

110

27

27

71,8

44

IV

7220

10

еще рефераты
Еще работы по технологии