Кинематический расчет привода

 Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции

 и  ордена Трудового Красного Знамени

государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Кафедра «Детали машин»

Привод  ленточного транспортёра

Пояснительная записка 

ДМ 313-01.00.00 ПЗ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

        Студент _____________ (Кагарманов И.Р.)    Группа СМ4-61

        Руководитель проекта  ______________ (Андриенко  Л.А.)

    
 
 
 
 
 
 

   
 
 

2012г.

 

                                    

                                            Содержание                                             стр.

                     Техническое здание ……………………………………………….4

            Введение……………………………………………………………5

1.  Кинематический расчет привода…………………….6   

             2.  Предварительный расчет валов………………………9

             3.  Уточненный расчет валов…………………………….10 

             4.   Проверка долговечности подшипников…………….25 

        5.  Выбор смазки редуктора……………………...………32            

    6.  Проверка прочности шпоночного соединения...……33

                 7.  Расчёт соединения с натягом…………………………34

             8.  Подбор муфты…………………………...……………37     

             9.  Список используемой литературы…………………...38

 

Техническое задание 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

В данной работе выполнено проектирование привода  ленточного транспортера, состоящего из соосного цилиндрического редуктора, электродвигателя, а также приводного вала с барабаном с жесткой компенсирующей муфтой. Проведены основные расчеты, выбрана оптимальная конструкция. Вычисления и выбор параметров описаны в данной пояснительной записке. Графическая часть проекта выполнена на 5 листах формата А1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 Кинематический расчет.

    Выбор электродвигателя.

1. Нахождение мощности на выходе.

      Р_ВЫХ = F_t*v /10 ³=4800*0,9/10 ³=4.32кВт

1.2 Определение  общего КПД привода.

      h_общ = h²_зуб × h_муфты,

 где: h_зуб – КПД зубчатой передачи;

        h_подш – КПД подшипников;

               h_муфты – КПД муфты.

 h_муфты = 0,98; h_зуб = 0,96;  

1.3 Определение  требуемой мощности электродвигателя.

 

1.4 Определение  частоты вращения вала электродвигателя.

      

        u = u_зуб² ; u_зуб=4..5

    u = (16…25);

    n_э/д = n_в × u =42,9 × (16…25)= 686.4…1072.5 об/мин.

Исходя из мощности, ориентировочных значений частот вращения, используя 

табл. 24.9 (уч. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов) выбран тип электродвигателя:

АИР 132S6/960   (d_{вала эл.}=38мм.)  

      1.5 Определение действительного фактического передаточного числа.

    

            U_д = U_ред = 22.32  
 
 

1.6 Определение вращающего момента на тихоходном валу.

 
 

Выбор оптимального варианта. 
 

    При конструировании должны быть выбраны  оптимальные параметры изделия, наилучшим образом удовлетворяющие  различным, часто противоречивым требованиям: наименьшим массе, габаритам, стоимости, наибольшему КПД; требуемой жесткости, надежности.

    Применение  ЭВМ для расчетов передач расширяет  объем используемой информации, позволяет  произвести расчеты с перебором  значений (варьированием) наиболее значимых параметров: способа термической  обработки или применяемых материалов (допускаемых напряжений) и др. Пользователю необходимо провести анализ влияния  этих параметров на качественные показатели и с учетом налагаемых ограничений  выбрать оптимальный вариант.

    Расчет  проводится в два этапа. На первом отыскивают возможные проектные решения и определяют основные показатели качества, необходимые для выбора рационального варианта. На втором этапе для выбранного варианта получают все расчетные параметры, требуемые для выпуска чертежей, а также силы в зацеплении, необходимые для расчета валов и выбора подшипников.

    Исходные  данные к расчету зубчатой передачи и параметры для выбора варианта приведены в Приложении 1.

Наиболее оптимальными являются варианты 8 и 9. Поэтому они дополнительно рассчитываются на ЭВМ. При анализе полученных результатов получается, что вариант 6 является более подходящим вследствие наиболее  подходящих для данного случая параметров.

тверд. Колес  HRC1	Тверд. Колес HRC2	UБ/UТ	Bw/Aw	Межосевое расстояние, мм	Диаметр впадин быстроход. шестерни, мм	Масса Редуктора , Кг	масса колес , кг	Диаметр вершин колес тихоход.	Диаметр вершин колес    быстр.
59.0	59.0	1.0	0.315	137.59	43.17	65.0	13.8	233.91	231.28

 

 
 
 
 
 
 
 

                         2.Предварительный расчет валов

Крутящий момент в поперечных сечениях  валов

      Быстроходного     T_б= 45.8 H×м

      Промежуточного  T_пр= 207.5 H×м

      Тихоходного         T_т= 980.0 H×м

Предварительные значения диаметров (мм) различных участков стальных валов редуктора определяют по формулам:

              Для быстроходного:  

                                                   

                                                   

              Для промежуточного:

                                                   

                                                   

                                                    

              Для тихоходного:       

                                                   

                                                   

Выбираем шариковые  радиальные однорядные подшипники лёгкой серии.

Для быстроходного  вала:  207   d=35мм,   D=72мм,  В=17мм,  r=2мм;

Для промежуточного:        208   d=40мм,   D=80мм,  В=18мм,  r=2мм;                                       

Для тихоходного:               212   d=60мм,   D=110мм,  В=22мм,  r=2,5мм;

 

                                             3.Уточнённый расчёт валов.

3.1 Расчёт  быстроходного вала. 

 
 

Ft=1894,5 Н; Fr=694,6 Н; Fa=526,3 Н; Т=45,8 Н·м

Fк=Сp·Δ=6·T_н^1/3·0,1=6·45,8^1/3·0,1=2,38Н; 

Материал –  Сталь 45

Находим реакции  опор А и Б:

Реакции опор от действия консольной нагрузки

Нормальные и  касательные напряжения при действии максимальных нагрузок:

;                 ;

-суммарный изгибающий момент, где  -коэффициент перегрузки(для асинхронных двигателей =2,2 );

-крутящий момент.

-осевая сила;

-момент сопротивления сечения  вала;

-площадь поперечного сечения;

  -момент сопротивления сечения вала;

Так как  , то вал выдерживает заданную нагрузку.

 

3.2 Промежуточный  вал (расчёт на статическую  прочность).

Материал –  Сталь 45

 

Изгибающий момент от осевых сил:

Находим реакции  опор А и Б:

Определяем нормальные и касательные напряжения при  действии максимальных нагрузок:            

-суммарный изгибающий момент, где  - коэффициент перегрузки(для асинхронных двигателей =2,2 ).

-осевая сила;

-момент сопротивления сечения  вала;

-площадь поперечного сечения;

                   

-крутящий момент;

  -момент сопротивления сечения вала;

Так как 

, то вал выдерживает заданную нагрузку. 
3.3 Тихоходный вал (расчёт на статическую прочность).

Ft=8584,9 Н; Fr=3365,0 Н; Fa= 3431,4,1Н; Т=980 Н·м