РефератыПромышленность, производствоПрПривод цепного транспортера

Привод цепного транспортера

Привод цепного транспортёра

Содержание


Введение

1 Кинематический расчет привода


2 Предварительный расчет валов


3 Уточненный расчет валов


4 Расчет подшипников на долговечность


5 Выбор смазки редуктора


6 Проверка прочности шпоночного соединения


7 Расчёт соединения с натягом


8 Подбор муфты


9 Список используемой литературы


1 Кинематический расчет.


Выбор электродвигателя


1.1
Нахождение мощности на выходе


РВЫХ
= ТJ /10 3
=6300*0,8/10 3
=5.04кВт


1.2 Определение общего КПД привода


hобщ
= h3
зуб
×h3
подш
×hмуфты
,


где: hзуб
– КПД зубчатой передачи;


hподш
– КПД подшипников;


hмуфты
– КПД муфты.


hмуфты
= 0,98; hзуб
= 0,97; hподш
= 0,99;


hобщ
= 0,973
× 0,993
× 0,98 = 0,867.


1.3 Определение требуемой мощности электродвигателя



1.4 Определение частоты вращения вала электродвигателя




nвх
= nв
×u,


где: u = uбыстр
×uтих
;


Из таблицы 1.2 [1] выбраны передаточные отношения тихоходной и быстроходной передачи:


uтих
= (2,5…5,6); uбыстр
=8


nвх
= nв
×u = 48 × (2,5…5,6) ×8= 960…1445 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 (dвала эл.
=38мм.)


1.5 Определение вращающего момента на тихоходном валу



1.6 Определение действительного фактического передаточного числа




= Uред
= 20.1


2
Предварительный расчет валов


Крутящий момент в поперечных сечениях валов

Быстроходного Tб
= 50.8 H×м


Промежуточного Tпр
= 210.46 H×м


Тихоходного Tт
= 1002.8 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: 207 d=35мм, D=72мм, В=17мм, r=2мм;


Для тихоходного: 213 d=65мм, D=120мм, В=23мм, r=2,5мм;


3
Уточнённый расчёт валов


3.1 Расчёт быстроходного вала



Ft=1848.3 Н; Fr=697.6 Н; Fa=507.7 Н; Т=50.8 Н·м



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)



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=8622 Н; Fr=3379.5 Н; Fa= 3446.2Н; Т=1002.75 Н·м


Fк=Сp·Δ=5400·0,1=540 Н;


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.


Расчёт на сопротивление усталости:


Вычислим коэффициент запаса прочности S для опасного сечения О.О.


,


[S]=1.5-2.5-допустимое значение коэф. Запаса прочности.




Напряжения в опасных сечениях





;


;



-коэффициенты снижения


предела выносливости;


-эффективные коэффициенты концентрации напряжений;


-коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения;



-коэффициенты влияния качества поверхности;


-коэффициент влияния поверхностного упрочнения;






;



3.4 Приводной вал (расчёт на статическую прочность)




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.


Расчет сварного соединения:


Вид сварки: выбираем сварку ручную электродами повышенного качества.


Данный способ соединений применен в конструкции приводного вала, в частности сварных звездочек. В данном случае примененяются специальные втулки к которым привариваются звездочки, образуя единую конструкцию, что обеспечивает нам удобство сборки узла и простоту точения самого приводного вала при его изготовлении.


Имеем тавровое соединение угловыми швами.


Соединение рассчитывается по касательным напряжениям, опасное сечение находится по биссектрисе прямого угла.


t = (Тз
/2)/Wк
£ [t’],


где [t’] – допускаемое напряжение при статической нагрузке для сварных швов. Определяется в долях от допускаемого напряжения растяжения соединяемых деталей;


Тз
– вращающий момент на звездочке, Тз
= 443,72 Нм;



– момент сопротивления при кручении.


Для полого круглого сечения



= (p*D2
*0

,7*k)/4,


к – катет сварного шва, он находится в пределах 0,5*d£k£d ,


d – толщина меньшей из свариваемых заготовок, d = 8 мм;


к = 5мм;



= 3,14*662
*0,7*5/4 =14368,6 мм3
;


Так как сварка ручная электродами повышенного качества, то


[t’] = 0,65*[s]р,


[s]р
= sт
/ S,


где S – коэффициент безопасности.


S = 1,35…1,6


В качестве материала используем сталь 3:



= 220 МПа, S = 1,4.


Тогда [s]р
=220/1,4 = 157,14 МПа,


[t’] = 0,65*157,14 = 102,14 МПа.


t = (443,75*103
/2)/14368,6 = 15,44 МПа.


Получили, что t = 15,44 МПа £ [t’] = 102,14 МПа.


4 Расчёт подшипников на долговечность


Быстроходный вал: Подшипники шариковые однорядные лёгкой серии


207: d=35мм, D=72мм, В=17мм, Сor=13.7 кН, Сr=25.5 кН.





V=1.0 – при вращении внутреннего кольца подшипника






Данный подшипник годен, т.к. расчётный ресурс больше требуемого.


Промежуточный вал: Подшипники шариковые однорядные лёгкой серии


207: d=35мм, D=72мм, В=17мм, Сor=13.7 кН, Сr=25.5 кН





V=1.0 – при вращении внутреннего кольца подшипника






Данный подшипник годен, т.к. расчётный ресурс больше требуемого.


Тихоходный вал: Подшипники шариковые однорядные лёгкой серии


213: d=65мм, D=120мм, В=23мм, Сor=34 кН, Сr=56.0 кН.





V=1.0 – при вращении внутреннего кольца подшипника






Данный подшипник годен, т.к. расчётный ресурс больше требуемого.


Приводной вал: Подшипники радиальные сферические двухрядные


1213: d=65мм, D=120мм, В=23мм, Сor=17.3 кН, Сr=31 кН.





V=1.0 – при вращении внутреннего кольца подшипника






Данный подшипник годен, т.к. расчётный ресурс больше требуемого.


5 Выбор смазки редуктора


Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты трущиеся поверхности деталей должны иметь надежную смазку.


В настоящее время в машиностроении для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора или коробки передач заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внут­ренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.


Картерную смазку применяют при окружной скорости зубчатых колес и червяков от 0,3 до 12,5 м/с. При более высоких скоростях масло сбрасы­вается с зубьев центробежной силой и зацепление работает при недостаточ­ной смазке. Кроме того, заметно увеличиваются потери мощности на пере­мешивание масла, и повышается его температура.


Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла, чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло. Поэто­му требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колес. Предварительно определяют окруж­ную скорость, затем по скорости и контактным напряжениям находят требуемую кинематическую вязкость и марку масла.


По табл. 11.1 и 11.2 (П.Ф.Дунаев, О.П. Лелиликов) выбираем масло


И-Г-А-32 ТУ38-1001451-78.


В соосных редукторах при расположении валов в горизонтальной плоскости в масло погружают колеса быстроходной и тихоходной ступеней. Если глубина погружения колеса окажется чрезмерной, то снижают уровень масла и устанавливают специальное смазочное колесо.


Hmax=120мм, Hmin=70мм.


6 Проверка прочности шпоночного соединения


Все шпонки редуктора призматические со скругленными торцами, размеры длины, ширины, высоты, соответствуют ГОСТ 23360-80. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная. Все шпонки проверяются на смятие из условия прочности по формуле:


Допускаемое напряжение смятия [dсм
]=200МПа


Быстроходный вал: 50.8 Н·м;


Выходной конец вала =Ø35мм; b·h·l =6·6·42;



Промежуточный вал: 210.5 Н·м;


Диаметр вала: Ø42мм; b·h·l =12·8·40;



Тихоходный вал: 1002.75 Н·м;


Выходной конец вала: Ø63мм; b·h·l =16·10·78;



7 Расчёт соединения с натягом



Т=1002Н·м; Fa=3446.2Н; Ft=8622Н;


Вал-Ст45,


Шестерня-Ст40X,


1 Условие работоспособности



к - коэффициент по сцеплению;


-необходимое давление для обеспечения работоспособности;




Это давление будет создаваться натягом, который мы рассчитываем по формуле Ламе:



µ=0,3




Стандартную посадку подбираем по измеренному натягу, который будет отличаться от расчётного на величину





Проверим посадку по условию прочности:






посадка пригодна.



8
Подбор муфты


Муфта комбинированная(упругая и предохранительная) с разрушающимся элементом .


Предохранительная муфта отличается компактностью и высокой точностью срабатывания. Обычно применяется в тех случаях, когда по роду работы машины перегрузки могут возникнуть лишь случайно. Может работать только при строгой соосности валов. В качестве разрушающегося элемента обычно используют штифты, выполняемые из стали или из хрупких материалов (серый чугун ,бронза).В момент срабатывания штифт разрушается и предохранительная муфта разъединяет кинематическую цепь .Для удобства эксплуатации муфты в гнезде ставят комплект втулок вместе со штифтом. В этом случае сопряжение втулок с полумуфтами H7/js
6, штифта с втулками H7/k6.Одну из полумуфт устанавливают при посадке Н7/f7,предусматривая по торцам минимальный зазор 0.05…0.10 мм .Чтобы торцы втулок не задевали друг за друга ,следует предусматривать зазор на 0.05…0.10 мм больший ,чем между торцами полумуфт.


Муфта упругая втулочно-пальцевая по ГОСТ 21424–75.


Отличается простотой конструкции и удобством монтажа и демонтажа. Обычно применяется в передачах от электродвигателя с малыми крутящими моментами. Упругими элементами здесь служат гофрированные резиновые втулки.Из-за сравнительно небольшой толщины втулок муфты обладают малой податливостью и применяются в основном для компенсации несоосности валов в небольших пределах (3 мм; 0.10…0,15 мм; 0,6/100 мм/мм ).


Материал полумуфт – чугун СЧ20.


Материал пальцев – сталь 45.


Для проверки прочности рассчитывают пальцы на изгиб, а резину – по напряжениям смятия на поверхности соприкасания втулок с пальцами. При этом полагают, что все пальцы нагружены одинаково, а напряжения смятия распределены равномерно по длине втулки:



где z – число пальцев, z = 8. Рекомендуют принимать = 1,8...2 МПа.


Тогда


Пальцы муфты изготовляют из стали 45 и рассчитывают на изгиб:



Допускаемые напряжения изгиба , где - предел текучести материала пальцев, МПа. Зазор между полумуфтами С=6мм



9 Список используемой литературы


1. М.Н. Иванов. Детали машин. М.: «Машиностроение», 1991.


2. П.Ф. Дунаев, О.П.Леликов – Конструирование узлов и деталей машин. М.: «Высшая школа», 1985.


3. Д.Н. Решетов – Детали машин. Атлас конструкций в двух частях. М.: «Машиностроение», 1992.

Сохранить в соц. сетях:
Обсуждение:
comments powered by Disqus

Название реферата: Привод цепного транспортера

Слов:1792
Символов:17415
Размер:34.01 Кб.