Реферат по предмету "Производство"


Расчет привода от электродвигателя к ленточному транспортеру

--PAGE_BREAK--1          ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

1.1        Мощность на валах






где       -три пары подшипников;

-КПД ременной передачи;

-КПД зубчатой передачи;

-КПД муфты;



,








1.2        Подбор электродвигателя


где

           

,



,

где DБ =0.6 — диаметр барабана (мм)

            V=1.2 м/с.

            Выбираем электродвигатель серии 4А закрытые обдуваемые  (по ГОСТ 19523-81 ) типоразмер :4А100L4


1.3        Разбивка передаточного числа




где   — передаточное число ременной передачи,

              — передаточное число редуктора (коробки передач).

;

;

=2,5;








    продолжение
--PAGE_BREAK--1.4        Угловые скорости и частоты вращения валов
;


















1.5        Крутящие моменты на валах









1.6        Проектный расчет валов















2          РАСЧЕТ ПЛОСКОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ


По передаваемой мощности и частоте вращения малого шкива по рис. принимаем сечение ремня

Сечение – Б
Ориентировочный размер малого шкива:


Принимаем по ГОСТ 17383 dpI=180 (стр 272/2/)

мм
Принимаем dpII=450 мм
Фактическое передаточное отношение



Межосевое расстояние







Определяем длину ремня



Частота пробегов ремня



Что меньше 5 с-1 для плоских ремней.

            Полезная окружная сила:



            Толщина ремня для резинотканевых ремней



3          РАСЧЕТ КОСОЗУБОЙ  ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

3.1        Выбор материалов зубчатых колес и определение допускаемых напряжений


Желая получить сравнительно небольшие и недорогостоящие редуктора, назначаем для изготовления зубчатых колес сталь 40Х.

По таблице 8.8/2/ выписываем механические свойства:

Шестерня

твердость поверхности 50-59HRC;

твердость сердцевины 26-30HRC;

бв=1000 МПа;

бт=800 МПа.

Термообработка азотирование, закалка(830…850С), отпуск (500 С).

Колесо

твердость 260-280HB;

бв=950 МПа;

бт=700 МПа.

Улучшение, закалка(830…850С), отпуск (500 С).

   Определяем допускаемые контактные напряжения на усталость по формуле 8.55/2/



  — коэффициент долговечности.

  — коэффициент безопасности.

Для шестерни (таблица 8.9/2/)

Твердость зубьев на поверхности 50-59HRC;

                                    в сердцевине 24…40HRC.

Группа сталей: 38ХМЮА, 40Х, 40ХФА, 40ХНМА.

бН01=1050 МПа; SH1=1,2.

бF0=12HRCсерд+300; SF=1,75.

Для колеса

  Твердость зубьев на поверхности 180-350HB;

                                     в сердцевине 180-350HB.

Группа сталей: 40, 45, 40Х, 40ХН, 45ХЦ, 35ХМ.

бН02=2НВ+70=540+70=610 МПа;  SH2=1,1.

бF0=1,8HB;  SF=1,75; KHL=1
 МПа

МПа

В косозубой цилиндрической передаче за расчетное допусти­мое контактное напряжение принимаем минимальное из значений:

В данном случае:   МПа

Допускаемые напряжения изгиба при расчете на усталость:



бF0 – предел выносливости зубьев;

SF – коэффициент безопасности;

KFC – коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки KFC=1;

KFL –коэффициент долговечности  KFL=1.






    продолжение
--PAGE_BREAK--3.2        Проектный расчет передачи по контактным напряжениям


Определяем межосевое расстояние по формуле 8.13/2/



где Епр приведенный модуль упругости;

Епр = 2,1*105 МПа.

Т2 – крутящий момент на валу колеса;

Т2=TIII=274,082

 Нм

Коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния  (табл. 8.4 [2]);  =0,3.

  — коэффициент концентрации нагрузки;

— коэффициент ширины к межосевому расстоянию;

-коэффициент ширины к диаметру;



По рисунку 8.15 /2/ находим:



Оставляем, чтобы коэффициент смещения равнялся 0.

Ширина колеса:



Принимаем:

      

      

Диаметр шестерни:





По таблице 8.1/2/ принимаем по первому ряду в меньшую сторону m=2.5 .

Угол наклона зубьев :



где   — коэффициент осевого перемещения (постоянная);



Принимаем :



Принимаем :



Передаточное число:



Фактический наклон зубьев:



Делительные диаметры.

Шестерни:  

Колеса:    

Диаметр вершин:
Шестерни: 

Колеса:   

Диаметр впадин:
Шестерни: 

Колеса:   
Проверка межосевого расстояния:


3.3        Проверочный расчет передачи по контактным напряжениям


По формуле 8.29/2/



где — коэффициент повышения нагрузки.

По формуле 8.28/2/



-  коэффициент неравномерной нагрузки.



— коэффициент динамической нагрузки;

  — угол зацепления;

;



По таблице 8.3/2/ принимаем



По таблице 8.7/2/ 

 (/2/, стр.142)

По формуле 8.25/2/









 прочность по контактному напряжению выполняется.
    продолжение
--PAGE_BREAK--3.4        Проверочный расчет передачи по напряжениям изгиба


Дальнейший расчет ведем по тому из пар колес у которого наименьшее отношение ,

где   — коэффициент формы зуба.

Коэффициент смещения у нас 0 – постоянный.

— коэффициент повышения прочности.

,

где — коэффициент торцевого перекрытия;

— коэффициент неравномерной нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев;

  — коэффициент, учитывающий повышение изгибной прочности.

Определяем эквивалентное число зубьев:







По рисунку 8.20/2/ для колес без смещения (х=0) принимаем коэффициент формы зуба YF





Принимаем



 (по рис.8.15/2/)

(по таблице 8.3/2/)

Определяем окружное усилие:





— (таблица 8.7/2/)



Соотношение у колеса оказалось меньше. Расчет ведем по колесу:



Условие выполняется.

4          РАСЧЕТ ПРЯМОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

4.1        Выбор материалов зубчатых колес и определение допускаемых напряжений


Желая получить сравнительно небольшие и недорого стоящие редуктора, назначаем для изготовления зубчатых колес сталь 40Х.

По таблице 8.8/2/ выписываем механические свойства:

Шестерня

твердость поверхности 50-59HRC;

твердость сердцевины 26-30HRC;

бв=1000 МПа;

бт=800 МПа.

Термообработка азотирование, закалка(830…850С), отпуск (500 С).

Колесо

твердость 260-280HB;

бв=950 МПа;

бт=700 МПа.

Улучшение, закалка(830…850С), отпуск (500 С).

   Определяем допускаемые контактные напряжения на усталость по формуле 8.55/2/



  — коэффициент долговечности.

  — коэффициент безопасности.

Для шестерни (таблица 8.9/2/)

Твердость зубьев на поверхности 50-59HRC;

                                    в сердцевине 24…40HRC.

Группа сталей: 38ХМЮА, 40Х, 40ХФА, 40ХНМА.

бН01=1050 МПа; SH1=1,2.

бF0=12HRCсерд+300; SF=1,75.

Для колеса

  Твердость зубьев на поверхности 180-350HB;

                                     в сердцевине 180-350HB.

Группа сталей: 40, 45, 40Х, 40ХН, 45ХЦ, 35ХМ.

бН02=2НВ+70=540+720=610 МПа;  SH2=1,1.

бF0=1,8HB;  SF=1,75; KHL=1
 МПа

МПа

В прямозубой цилиндрической передаче за расчетное допусти­мое контактное напряжение принимаем минимальное из значений:

В данном случае:   МПа

Допускаемые напряжения изгиба при расчете на усталость:



бF0 – предел выносливости зубьев;

SF – коэффициент безопасности;

KFC – коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки KFC=1;

KFL –коэффициент долговечности  KFC=1.




    продолжение
--PAGE_BREAK--4.2        Проектный расчет передачи по контактным напряжениям


Определяем межосевое расстояние по формуле 8.13/2/



где Епр приведенный модуль упругости;

Епр = 2,1*105 МПа.

Т2 – крутящий момент на валу колеса;

Т2=TIV=918.244 Нм

Коэффициент ширины колеса относительно межосевого расстояния  (табл. 8.4 [2]);  =0,3.

  — коэффициент концентрации нагрузки;

— коэффициент ширины к межосевому расстоянию;

-коэффициент ширины к диаметру;



По рисунку 8.15 /2/ находим:



Оставляем, чтобы коэффициент смещения равнялся 0.

Ширина колеса:



Принимаем:

      

      

Диаметр шестерни:





По таблице 8.1/2/ принимаем по первому ряду в меньшую сторону m=5 .

Фактическое число зубьев :



Принимаем :



Принимаем :



Передаточное число:



Находим межосевое расстояние фактическое:



Делительные диаметры.

Шестерни: 

Колеса:   

Диаметр вершин:
Шестерни: 

Колеса:   

Диаметр впадин:
Шестерни: 

Колеса:   
Проверка межосевого расстояния:


4.3        oПроверочный расчет передачи по контактным напряжениям


По формуле 8.29/2/



 -  коэффициент неравномерной нагрузки.



— коэффициент динамической нагрузки;

  — угол зацепления;

;



По таблице 8.3/2/ принимаем



 (/2/, стр.142)



 прочность по контактному напряжению выполняется.
    продолжение
--PAGE_BREAK--4.4        Проверочный расчет передачи по напряжениям изгиба


Дальнейший расчет ведем по тому из пар колес у которого наименьшее отношение ,

где   — коэффициент формы зуба.

Коэффициент смещения у нас 0 – постоянный.

— коэффициент неравномерной нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев;

По рисунку 8.20/2/ для колес без смещения (х=0) принимаем коэффициент формы зуба YF





Принимаем



 (по рис.8.15/2/);(по таблице 8.3/2/)

Определяем окружное усилие:



Соотношение у колеса оказалось меньше. Расчет ведем по колесу:



Условие выполняется.

5          ЭСКИЗНАЯ КОМПОНОВКА РЕДУКТОРА

5.1        Определение диаметров участков вала:


а) для быстроходного вала:

(формула 3.1/1/)

Принимаем . (табл. 19.1/1/)

Под подшипник .

Диаметр буртика подшипника:

 (формула 3.2/1/)

r = 2,0мм. (табл. 3.1/1/)

а) для промежуточного вала:

Под подшипник .

Диаметр буртика подшипника:



Диаметр  под колесо:

           

r = 2,0мм. (табл. 3.1/1/)
в) для тихоходного вала:



Принимаем .

Под подшипник .

Диаметр буртика подшипника:



Диаметр  под колесо:

           

r = 2,5 мм.
5.2        Расстояние между деталями передач
Зазор между вращающимися деталями и внутренней стенкой корпуса.

По формуле 3.5/1/



L= 508,61мм.



Принимаем а = 11 мм.

Расстояние между колесом и днищем редуктором.

Диаметр  под колесо:

            .
    продолжение
--PAGE_BREAK--5.3        Выбор подшипников
Для косозубой цилиндрической передачи назначаем радиальный  шариковый однородный подшипник.

Назначаем по ГОСТ 8338-75 (таблица 19.18/1/)

для быстроходного вала № 306  B=19 мм;

для промежуточного вала № 209  B=19 мм.

для тихоходного вала № 214  B=24 мм.

Схема установки – враспор.
5.4        Длины участков валов
а) для тихоходного вала: Диаметр  под колесо:

           

–длина ступицы:  ;

–длина посадочного конца вала: .

–длина промежуточного участка: .

Принимаем 63,8 мм.

–длина цилиндрического участка: .

б) для быстроходного вала:

–длина посадочного конца вала: .

–длина промежуточного участка: .

Принимаем 60,8 мм.

–длина цилиндрического участка: .
6          РАСЧЕТ ВАЛОВ 6.1        Определение опорных реакций тихоходного вала





        

                         

        

                          

       

                          

        

                           



         1)                 

  x1=0          Mx1=0; 

  x1=137,5мм   Mx1=0;
                    Mx2=YA∙x2

  x2=0           Mx2=0; 

  x2=48мм    Mx2=405,22∙48∙10-3 =19,45Нм;
                     Mx3=YA∙(x3+48)-Fr∙x3

  x3=0           Mx3=405,22∙48∙10-3-810,44∙0∙10-3=19,45Нм ;

  x3=63мм    Mx3=405,22(48+48)∙10-3-810,44∙48∙10-3=0 ;
2)                  Mx1= FМ ∙x1;

   x1=0           Mx1=0;

   x1=137,5мм    Mx1=1677,05∙137,5∙10-3=230,59Hм;
                     Mx2= FМ ∙(x2+137,5)+ ZA∙x2

    x2=0          Mx2= =1677,05∙137,5∙10-3=230,59Hм;

    x2=36мм   Mx2=1677,05(137,5+48)∙10-3-3157,54∙48∙10-3 =159,61Hм;
                     Mx3= FМ ∙(x3+137,5+48)+ ZA ∙( x3+48)-FМ ∙x3

    x3=0          Mx3=1677,05(137,5+48)∙10-3-3157,54∙48∙10-3 =159,61Hм;

    x3=63мм Mx3=1677,05(137,5+48+48)∙10-3-3157,54∙(48+48)∙10-3-1884.82∙48=0.
    продолжение
--PAGE_BREAK--6.1.1                   6.1.2                   Определение суммарных изгибающих  моментов:





6.2        Проверочный расчет валов
Определяем запас сопротивлению усталости по формуле 15.3/2/



где (формула 15.4/2/)

  — запас сопротивлению усталости только изгибу

— запас сопротивлению усталости только кручению

        — формула 15.5/2/




Сталь 45   бв=600 МПа

бт=340 МПа

    (рекомендация 15.6/2/)





  — формулы 15.7/2/


 




    ( таблица 15.1/2/)

   (рисунок 15.5/2/)

  (рисунок 15.6/2/).






Проверка статической прочности:

    (формула 15.8/2/)


 (формула 15.9/2/)



  — условие выполняется.
6.3        Определение опорных реакций на быстроходном валу

а)

       

                         
         

                          
       

                         
       

                          




б)

       

                         
       

                          



    продолжение
--PAGE_BREAK--7          РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ 7.1        Расчет  подшипника тихоходного вала
Расчет подшипников ведем по наиболее нагруженной опоре А.

По каталогу (табл. 19.18/1/) выписываем:

динамическая грузоподъемность: Cr = 43,6 кН

статическая грузоподъемность: Со =25 кН

При коэффициенте вращения V = 1 (вращение внутреннего кольца подшипника)
По таблице 16.5 /2/:

Коэффициент радиальной силы  Х = 1

Коэффициент осевой силы  Y = 0
Находим эквивалентную динамическую нагрузку

Рr = (Х.V.Fr + Y.Fa). К. Кб (формула 16.29/2/)
По рекомендации к формуле 16.29 /2/:

К = 1 – температурный коэффициент;

Кб = 1 – коэффициент безопасности;

Рr = (1.1.810,44 + 0).1.1 = 810,44Н

Находим динамическая грузоподъемность (формула 16.27/2/):



где L– ресурс, млн.об.

      a1 – коэффициент надежности

      a2–коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации

      p=3 (для шариковых)

        (формула 16.28/2/)

     Lh= 12000 ч   (табл. 16.4/2/)

      млн.об.

     а1 = 1 ( рекомендация стр.333/2/)

     а2 = 0,75  (табл. 16.3 /2/);



Проверяем подшипник на статическую грузоподъемность:
Эквивалентная статическая нагрузка

Ро=Хо. Fr+ Yo.Fa   (формула16.33 [2])      

где

Fr0 =к Fr    Fа0=к Fа

к=3 – коэффициент динамичности

Коэффициент радиальной статической силы Хо = 0,6

Коэффициент осевой статической силы Yо = 0,5

Ро = 0,6.3.810,44 + 0= 1458,8 Н

Условия выполняются.


7.2        Расчет подшипника быстроходного вала


Расчет подшипников ведем по наиболее нагруженной опоре А.

По каталогу (табл. 19.18/1/) выписываем:

динамическая грузоподъемность: Cr = 25,5 кН

статическая грузоподъемность: Со =13,7 кН

При коэффициенте вращения V = 1 (вращение внутреннего кольца подшипника)
Находим отношение:


По таблице 16.5 /2/:

Коэффициент радиальной силы  Х = 1

Коэффициент осевой силы  Y = 0
Находим эквивалентную динамическую нагрузку

Рr = (Х.V.Fr + Y.Fa). К. Кб (формула 16.29/2/)
По рекомендации к формуле 16.29 /2/:

К = 1 – температурный коэффициент;

Кб = 1 – коэффициент безопасности;

Рr = (1.1.3434 + 0.596).1.1 = 3434Н

Находим динамическая грузоподъемность (формула 16.27/2/):



где L – ресурс, млн.об.

      a1 – коэффициент надежности

      a2–коэффициент совместного влияния качества металла и условий эксплуатации

      p=3 (для шариковых)

        (формула 16.28/2/)

     Lh= 12000 ч   (табл. 16.4/2/)

     LhE=Lh.kHE          (формула 16.31/2/)

     kHE=0,5         (табл. 8.10/2/)

      млн.об.

     а1 = 1 ( рекомендация стр.333/2/)

     а2 = 0,75  (табл. 16.3 /2/);



Проверяем подшипник на статическую грузоподъемность:
Эквивалентная статическая нагрузка

Ро=Хо. Fr0+ Yo. Fa0    (формула16.33 [2])      

где Fr0 =к Fr      Fа0=к Fа

          к=3 – коэффициент динамичности

          Коэффициент радиальной статической силы Хо = 0,6

          Коэффициент осевой статической силы Yо = 0,5

          Ро = 0,6.3.3434 + 0,5.3.596 = 7075,2 Н
Условия выполняются.
    продолжение
--PAGE_BREAK--


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.