Содержание.


Введение 4

1. Кинематический расчет привода 5

1.1 Выбор электродвигателя 5

1.2 Определение передаточного отношения редуктора 5

1.3 Определение вращающего момента на валах привода 5

2. Расчет редуктора. 6

3. Эскизное проектирование редуктора. 7

3.1 Предварительный расчёт валов. 7

3.1.1 Быстроходный вал. 7

3.1.2 Тихоходный вал. 7

3.2 Выбор типа и схемы установки подшипников. 7

3.3.1 Быстроходный вал. 7

3.3.2 Приводной вал. 7

4. Расчёт соединений. 8

4.1 Шпоночное соединение. 8

4.1.1 Соединение вала электродвигателя и вала редуктора. 8

4.1.2 Соединение тихоходного вала и муфты. 8

4.1.3 Соединение муфты и приводного вала. 8

4.1.4 Соединение приводного вала и звездочек. 9

4.2 Соединение резьбовое. 10

4.2 Сварное соединение. 10

4.3 Подшипник скольжения. 10

5. Подбор подшипников на заданный ресурс. 11

5.1 Приводной вал. 11

5.2 Водило редуктора. 12

5.3 Корпус редуктора. 13

6. Конструирование корпусов и крышек подшипников. 14

7. Расчет валов на статическую прочность и сопротивление усталости. 15

8. Выбор смазочных материалов 17

9. Выбор муфты 19

10. Контроль перегрузок 19

11. Приложение 20

12. Литература 26





































Введение.

В рамках данного проекта, необходимо разработать привод цепного транспортёра, состоящего из асинхронного электродвигателя, планетарно-цевочного редуктора, а так же из приводного вала с двумя звёздочками и упруго-компенсирующей муфты.

Цепной транспортёр – машина непрерывного транспорта для горизонтального перемещения штучных грузов, устанавливаемая в отапливаемом помещении.

Редуктор может применяться в различных устройствах, помимо данного. Планетарно-цевочные редукторы являются соосными. Применение редукторов этого типа в качестве общемашиностроительных приводов позволяет решить задачу уменьшения их габаритов, металлоемкости, снижения энергозатрат. Достоинства: высокая нагрузочная способность, высокий КПД, низкий момент инерции, большое передаточное число в одной ступени, высокая перегрузочная способность, большой ресурс, плавность и бесшумность работы.

В данном случае, имеется конструкция, работающая от трёхфазного асинхронного электродвигателя мощностью 3,0 кВт и синхронной частотой вращения 750 об/мин.



































































1. Кинематический расчет привода.


1.1 Выбор электродвигателя.

1. Делительный диаметр звездочки:

мм,

где P – шаг тяговой цепи, z – число зубьев звездочки.

2. Момент на приводном валу:

Нм,

где -окружное усилие на двух звездочках; -делительный диаметр звездочки .

3.Частата вращения тихоходного вала:

мин-1,

где -скорость движения ленты.

4.Определяем потребляемую мощность без затраты на механические потери:

кВт.

4.КПД передачи (см. [1], стр. 7):

где ηм– КПД муфты; ηред – КПД редуктора, ηпод– КПД опор.

5.Определяем потребляемую мощность с учетом механических потерь:

кВт.

Ближайшие стандартные мощности 2,2 кВт и 3,0 кВт. Выбираем 3,0 кВт.

6.Выбор частоты вращения электродвигателя:

мин-1

По расчету выбираем двигатель АИР 112МВ8 исполнение IM3081 ТУ 16-525.564-84 с мощностью 3 кВт, частотой вращения 709 мин-1.


1.2 Определение передаточного отношения редуктора.


Передаточное отношение привода определяют по формуле


1.3 Определение вращающего момента на валах привода.


Вращающий момент на выходном валу:

Нм

Вращающий момент на быстроходном валу:

Нм



2. Расчет редуктора.

Анализ редуктора проведем на ЭВМ.

Применение ЭВМ для расчета расширяет объем используемой информации, позволяет произвести расчеты с перебором значений наиболее значимых параметров.

Результаты анализа приведены в Приложении 1.

















































3. Эскизное проектирование редуктора.


3.1 Предварительный расчёт валов.

3.1.1 Водило редуктора.

Вращающий момент на валу TБ=34,73 Нм.

Расчётный диаметр мм. Диаметр вала выбираем, ориентируясь на диаметр вала электродвигателя, конструкции редуктора, и внутреннего диаметра, выбранных ранее подшипников, принимаем мм.

Вал имеет три эксцентриситета мм, требуемые конструкцией.

3.1.2 Тихоходный вал.

Вращающий момент на валу TТ=1582 Нм.

Расчётный диаметр мм.




3.2 Выбор типа и схемы установки подшипников.

3.2.1 Водило редуктора.

Назначим на левую опору шариковый подшипник 209 по ГОСТ 8338-75, на правую – шариковый подшипник 307 по ГОСТ 8338-75.

3.2.2 Приводной вал.

Часто опоры валов размещают не в одном, а в разных корпусах. В нашем случае – это опоры приводного вала. Корпуса, в которых размещают подшипники, устанавливают на раме конвейера. Так как неизбежны погрешности изготовления и сборки деталей, то это приводит к перекосу и смещению осей посадочных отверстий корпусов подшипников относительно друг друга. Кроме того, в работающей передаче под действием нагрузок происходит деформация вала.

В конструкции приводного вала из-за неравномерного распределения нагрузки на звездочках неизбежно возникают перекосы вала и неравномерность нагружения опор вала.

Все сказанное выше вынуждает применять в таких узлах сферические подшипники, допускающие значительные перекосы.

В связи с относительно большой длинной вала и значительными погрешностями сборки валы фиксируют от осевых смещений в одной опоре. Поэтому кольцо другого подшипника должно иметь свободу смещения вдоль оси, для чего по обоим его торцам оставляют зазор. В первой же опоре данные зазоры требуется устранить с помощью втулок. Если же не следовать данным рекомендациям, при фиксировании обоих опор в осевом направлении и неизбежных прогибах вала последует деформация тел качения подшипника, что может вызвать заклинивание узла.

Назначим шариковые радиальные сферические двухрядные подшипники легкой серии с условным обозначением 1211 (ГОСТ 28428-90).





4. Расчет соединений.

4.1 Шпоночные соединения.

Основной критерий работоспособности шпоночного соединения является прочность. Условие прочности на смятие:


4.1.1 Соединение вала электродвигателя и водила редуктора.

Шпонка призматическая со скругленными торцами по ГОСТ 23360-78. Материал шпонки сталь 40 улучшенную.

Момент на валу: T=34,73 Нм,

диаметр вала: d=32 мм,

выступающая из вала часть шпонки: мм,

допускаемое напряжение смятия: ,

длину шпонки примем: мм

Шпонка призматическая со скругленными торцами 10x8x40 по ГОСТ 23360-78 подходит для данного соединения.


4.1.2 Соединение тихоходного вала и муфты.

Шпонка призматическая со скругленными торцами по ГОСТ 23360-78. Материал шпонки сталь 40 улучшенную.

Момент на валу: T=1582 Нм,

диаметр вала: d=70 мм,

выступающая из вала часть шпонки: мм,

допускаемое напряжение смятия: ,

длину шпонки примем: мм

Шпонка призматическая со скругленными торцами 20x12x70 по ГОСТ 23360-78 подходит для данного соединения.


4.1.3 Соединение муфты и приводного вала.

Шпонка призматическая со скругленными торцами по ГОСТ 23360-78. Материал шпонки сталь 40 улучшенную.

Момент на валу: T=1567 Нм,

диаметр вала: d=70 мм,

выступающая из вала часть шпонки: мм,

допускаемое напряжение смятия: ,

длину шпонки примем: мм

Шпонка призматическая со скругленными торцами 20x12x70 по ГОСТ 23360-78 подходит для данного соединения.




4.1.4 Соединение приводного вала и звездочек.

Шпонка призматическая со скругленными торцами по ГОСТ 23360-78. Материал шпонки сталь 40 улучшенную.

Момент на валу: T=1567 Нм,

диаметр вала: d=85 мм,

выступающая из вала часть шпонки: мм,

допускаемое напряжение смятия: ,

длину шпонки примем: мм

Шпонка призматическая со скругленными торцами 22x14x63 по ГОСТ 23360-78 подходит для данного соединения.


4.2 Резьбовое соединение.

Группой болтов (8 болтов) крепим быстроходный вал к редуктору. Устанавливаем болты с зазором. Тогда диаметр болтов определяем:

момент на валу: T=1580 Нм,

расстояние между болтами: мм,

коэффициент трения: