Проектирование конического редуктора (kursovik)

Посмотреть архив целиком

Введение

Цель курсового проектирования – систематизировать, закрепить, расширить теоретические знания, а также развить расчетно-графические навыки студентов. Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, технологичность, минимальные габариты и масса, удобство в эксплуатации и экономичность. В проектируемых редукторах используются различные передачи. Передачи классифицируются:

По принципу действия:

а) с использованием сил трения (фрикционные, ременные).

б) работающие в результате возникновения давления между зубьями и кулачками.

Проектируемый привод состоит (Рисунок из задание) из электродвигателя (1), клиноременной передачи (2), конического зубатого редуктора (3), кулачково-дисковой муфты.

Шнековый пресс непрерывного действия производит выдавливание сока из предварительно измельченных и обработанными ферментными препаратами плодов и ягод. Через загрузочную воронку в корпусе сырье попадает к винтовому шнеку (5) с полым рабочим валом, помещенным внутри цилиндра (6). При вращении шнека происходит перемещения массы внутри цилиндра с отжатием сока. Степень отжатия регулируется конусом (7). Полученный сок отводится через отверстия в цилиндре (6) и в полом валу.

  1. Выбор электродвигателя. Кинематический и
    силовой расчет привода


    1. Выбор электродвигателя


Исходные данные:

  1. Мощность на валу барабана – Р3=2,6 кВт.

  2. Частота вращения барабана – n3=50 об/мин.

  3. Синхронная частота вращения вала двигателя ­­– nС=750 об/мин.


Принимаются следующие значения КПД по таблице 1.1 [1, с 5]:

    • 1=0,95 – КПД клиноременной передачи;

    • 2=0,96 – КПД закрытой зубчатой передачи с коническими колесами;

    • 3=0,99 – КПД пары подшипников.

Общий КПД определяется по формуле [1, с 4, ф (1.2)]:

ОБЩ=1232 (1.1)

ОБЩ=0,950,960,992=0,894

Определяется требуемая мощность электродвигателя по формуле
[1, с 4, ф (1.1)]:

(1.2)

кВт.

По ГОСТ 19523-81 принимается исходя из синхронной частоты вращения электродвигатель марки 4АМ112МВ8У3, характеристики которого:

  • Мощность двигателя – РДВ=3 кВт.

  • Номинальная частота вращения – nНОМ=700 об/мин.


Рисунок 1 – Кинематическая схема привода


Угловая скорость

(1.3)

рад/с.


    1. Кинематический расчет привода


Определяем общее передаточное число привода по формуле [1, с 8]:

(1.4)


В соответствии с рекомендацией [1, с 7] производится разбивка общего передаточного числа на частные составляющие:

  • для клиноременной передачи U=24;

  • для зубчатой U=26.

Предварительно принимается по ГОСТ для U2=5 тогда определяется число для клиноременной передачи по формуле [1, с 8]:


(1.5)

Определяются частоты вращения валов привода:

I вал: об/мин,

II вал: об/мин,

III вал: об/мин.

Определяются угловые скорости валов:

I вал: рад/с,

II вал: рад/с,

III вал: рад/с.


    1. Силовой расчет


Определяются мощность на валах привода:

I вал: Р1ДВ=2,9 кВт,

II вал: Р2113=2,90,950,99=2,7 кВт,

III вал: Р3223=2,70,960,99=2,6 кВт.

Определяются вращающие моменты на валах привода:

I вал: Нм,

II вал: Нм,

III вал: Нм.


Кинематические и силовые зависимости сводятся в таблицу 1

Таблица 1 – Параметры привода

вала

Частота

вращения, об/мин

Угловая

скорость, рад/с

Вращающий момент, Нм

Передаваемая мощность, кВт

Передаточное число

I

700

73,3

39,56

2,9

2,8


II

250

26,2

103,5

2,7

5

III

50

5,2

500

2,6



  1. Расчет клиноременной передачи


Исходные данные:

  1. Передаваемая мощность – Р =2,9 кВт.

  2. Вращающий момент на ведущем валу – Т1 =39,56 Нм.

  3. Частота вращения ведущего шкива – n1=700 об/мин.

  4. Угловая скорость ведущего шкива – 1=73,3 рад/с.

  5. Передаточное число – U1=2,8.

  6. Режим работы средний число смен – 2.


2.1 Определение геометрических параметров


По номограмме [1, с 134] по частоте вращения ведущего шкива и передаваемой мощности принимается сечение клинового ремня «Б».

Определяем диаметр ведущего шкива по формуле:


(2.1)

мм,

По ГОСТ 20898-75 принимается диаметр шкива d1=125 мм.

Диаметр ведомого шкива определяется по формуле [1, с 130, ф (7.25)]:

d2=d1U(1-) (2.2)

где – коэффициент скольжения, =0,02 [1, с 20].

d2=1252,8(1-0,02)=343 мм,

Принимаем по ГОСТ d2=355 мм.

Уточняем передаточное число передачи по формуле:

(2.3)

Определяются межосевые расстояния, по формулам [1, с 130, ф (7.26)]

минимальное:

amin=0,55(d1+d2)+T0, (2.4)

где Т0 – высота сечения ремня, для типа «Б» Т0=10,5 мм,

amin=0,55(125+355)+10,5275 мм.

максимальное:

amax=d1+d2 (2.5)

amax=125+355=480 мм.

расчетное:

(2.6)

мм.

применяем a=380 мм.

Определяется расчетная длина ремня по формуле [1, с 121, ф (7.7)]:

(2.7)

мм,

По ГОСТ 12841-80 принимается длина ремня LP=1600 мм.


Уточняем межосевое расстояние по формуле [1, с 137, ф (7.27)]:

(2.8)

где

w=0,5(d1+ d2) (2.9)

y=( d1- d2)2 (2.10)

w=0,53,14(125+355)=754 мм,

y=( 125-355)2=52900 мм,

мм.

Определяется угол обхвата ведущего шкива по формуле [1, с 137, ф (7.28)]:

(2.11)

,

т. к. =147º43/>[]=120º – угол обхвата достаточный.

Определяем число ремней по формуле:

(2.12)

где СР – коэффициент учитывающий режим и условия работы передачи, принимается по таблице 7,10 [1, с 136], СР=1,2;

СLкоэффициент учитывающий режим и условия, принимается по таблице 7,9 [1, с 135], СL=0,92;

Сzкоэффициент учитывающий число ремней, в передаче предполагая z=23 [1, с 135], Сz=0,95;

С коэффициент учитывающий угол обхвата ведущего шкива, при =147º38’ С=0,90;

Р0 –­ мощность передаваемая одним клиновым ремнем типа «Б», по таблице 7,8 [1, с 132] Р0=2 кВт.

Принимаем z=3.

Определяем ширину обода шкива по формуле [1, с 138]:

B=(z-1)l+2f (2.13)

где l=19 мм, f=12,5 мм – параметры канавок шкива из таблицы 7,12 [1, с 138].

B=(3-1)19+212,5=63 мм.


2.2 Определение натяжения ветвей


Натяжение ветвей определяется по формуле [1, с 136, ф (7.30)]: