Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи (124931)

Посмотреть архив целиком












Индивидуальное задание


по дисциплине «Детали машин и ПТМ»



Тема: «Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет

червячной передачи»


1. Исходные данные


Тип редуктора – червячный

Сила полезного сопротивления на ленте редуктора F=8 кН

Скорость движения ленты V=0,6 м/с

Диаметр барабана конвейера D= 0,4 м

Материал червячного вала – Сталь 40ХН (закалка)

Материал червячного колеса – БрА10Ж4Н4


2. Кинематическая схема привода ленточного конвейера


Рисунок 2.1 Кинематическая схема привода ленточного конвейера


3. Выбор электродвигателя и кинематический расчет


3.1 Общий КПД привода ленточного конвейера.


Принимаем КПД червячного редуктора = 0,9 [1, c. 5]

Коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения =0,99 [1, c. 5]

КПД открытой цепной передачи =0,92 [1, c. 5]

КПД открытой ременной передачи =0,97 [1, c. 5]

Потери в опорах вала приводного барабана =0,99 [1, c. 5]



3.2 Определяем мощность на валу барабана


, кВт


3.3 Определяем требуемую мощность электродвигателя


, кВт


Выбираем стандартный асинхронный электродвигатель серии 4А, закрытый обдуваемый мощностью Р=7,5 кВт с синхронной частотой вращения 1500 об/мин 4А132S4УЗ и скольжением s=3,0%. Номинальная частота вращения вала двигателя =1500-0,030 1500=1455 об/мин.


3.4 Определяем угловую скорость вала двигателя


, рад/с


3.5 Определяем угловую скорость барабана


, рад/с


3.6 Определяем общее передаточное отношение



Из рекомендаций [1, c. 7] принимаем передаточное отношение редуктора Uред = 8; цепной передачи передачи Uц = 3 ; ременной передачи Uр = 2,115.


Проверка выполнена


3.7 Определяем результаты кинематических расчетов на валах


Вал А:

Частота вращения вала об/мин

Угловая скорость рад/с

Мощность на валу кВт

Крутящий момент Н м


Вал Б:

Частота вращения вала об/мин

Угловая скорость рад/с

Мощность на валу кВт

Крутящий момент Н м

Вал В:

Частота вращения вала об/мин

Угловая скорость рад/с

Мощность на валу кВт

Крутящий момент Н м

Вал Г:

Частота вращения вала об/мин

Угловая скорость рад/с

Мощность на валу кВт

Крутящий момент Н м


Результаты кинематических расчетов сведены в таблицу 3.1


Таблица 3.1 Результаты кинематических расчетов

Вал

Угловая скорость , рад/с

Частота вращения п, об/мин

Мощность на валу Р, кВт

Крутящий момент Т, Н м

А

152,3

1455,0

6,150

40,38

Б

72,0

687,8

5,970

82,90

В

9,0

85,9

5,267

585,0

Г

3,0

28,6

4,800

1600


Проверка кН м =1600 Н м

Условие выполнено


4. Расчет зубчатых колес редуктора


4.1 Число витков червяка Z1 принимаем в зависимости от передаточного числа: при Uред = 8 принимаем Z1 = 4 [1, с 55]


Тогда число зубьев червячного колеса:


Z2 = Z1 U = 4 8 = 32


При этом проверка выполнена


4.2 Материал червячного вала – 40ХН с твердостью после закалки не менее 45 HRC [1, с. 35]. Материал венца червячного колеса - БрА10Ж4Н4.


Предварительно принимаем скорость скольжения в зацеплении


Vз= 4м/с. [1, с 68]


Тогда при длительной работе допускаемое контактное напряжение


[ ]=175 МПа [1, с. 68].


Допускаемое напряжение изгиба для нереверсивной работы


[ ]=KFL [ ]


В этой формуле KFL=0,543 при длительной работе;


[ ]=101 МПа [1, с. 66].

[ ] = 0,543 101 = 54,8 МПа


Принимаем предварительно коэффициент диаметра червяка q=8. [1, c 55]

4.3 Принимаем предварительно коэффициент нагрузки К=1,2. [1, c 369]


Определяем межосевое расстояние из условия контактной выносливости


, мм


где Т3 – крутящий момент на ведомом валу редуктора Т3 = ТВ = 585 Н м (см. табл. 3.1)

К - коэффициент нагрузки К=1,2 [1, c 369]

Z2 число зубьев ведомого колеса


мм


Модуль


мм


Принимаем по ГОСТ 2144-76 стандартные значения т=8 мм; q=8

Межосевое расстояние при стандартных значениях т и q:

мм



4.4 Основные размеры червяка


делительный диаметр червяка


d1 =q m =8 8 =64 мм


диаметр вершин витков червяка


мм


диаметры впадин витков червяка


мм


длина нарезанной части шлифованного червяка


мм


Принимаем в1 = 130 мм.


Делительный угол подъема витка при Z1 = 4 и q=8 =26 34’ [1, с. 57].


4.5 Основные размеры венца червячного колеса:


делительный диаметр червячного колеса


мм


диаметр вершин зубьев червячного колеса


мм


диаметры впадин зубьев червячного колеса


мм


наибольший диаметр колеса


мм


ширина венца червячного колеса


мм


Окружная скорость червяка


м/с,


где п1 – частота вращения червячного вала, п1 = пБ = 687,8 об/мин (см. табл. 3.1)

Скорость скольжения


м/с


при этой скорости [ ]=184 МПа

погрешность составит .%, что в пределах допускаемых отклонений [1, с 62].


4.6 Расчет контактных напряжений [ ]:


Выбираем 7-ю степень точности передачи, при этом Кv=1,0 [1, с. 65].

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки определяем по формуле [1, c 64]


,


где – коэффициент деформации червяка при q=8 и z=4 =47 [1, с. 64].

х- вспомогательный коэффициент х=0,6 [1, с. 65].



Коэффициент нагрузки



Проверяем контактное напряжение по формуле

МПа


Полученный результат больше допускаемого напряжения на %, что свидетельствует о перегрузке в допускаемых пределах [1, c 62]. Уточняем ширину венца червячного колеса:


мм


Принимаем ширину венца b = 65 мм


4.7 Проверка прочности зубьев червячного колеса на изгиб.


Эквивалентное число зубьев



Коэффициент формы зуба YF =2,37 [1, с. 63].


Напряжение изгиба


МПа


что значительно меньше вычисленного ранее [ ]=54,8 МПа

Условие выполнено.


4.8 Результаты расчетов зубчатых колес сведены в таблицу 4.1


Таблица 4.1 Основные характеристики зацепления

п/п

Параметр

Червячный вал

Червячное колесо

1.

Межосевое расстояние, мм

160

2.

Модуль,мм

8

3.

Число зубьев

4

32

4.

Делительный диаметр, мм

64

256

5.

Диаметр вершин зубьев, мм

80

272

6.

Диаметры впадин, мм

44,8

236,8

7.

Наибольший диаметр колеса, мм

___

284

8.

Длина нарезанной части шлифованного червяка, мм

155

___

9.

Ширина венца червячного колеса, мм

___

65

10.

Материал

Сталь 40ХН

БрА10Ж4Н4


11.


Допускаемое контактное напряжение, МПа



184



12

Расчетное контактное напряжение, МПа

191

13.

Допускаемое напряжение изгиба, МПа

____

54,8

14.

Расчетное напряжение изгиба, МПа

____

7,66



5. Литература


1. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для учащихся машиностроительных специальных техникумов – М.: Машиностроение, 1988.


Случайные файлы

Файл
14809-1.rtf
141394.rtf
92119.rtf
42975.rtf
25456.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.