Сделай Сам Свою Работу на 5

Определение исходных данных для расчёта передач привода





КОВШОВЫЙ ЭЛЕВАТОР ДЛЯ ЗЕРНА

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по деталям машин

ДМ. КП. 03. 05. 043128

Разработал _______________________Загуменов А. А. студент 333 группы

Руководил ________________________Лебедев Л.Я.

преподаватель

Ижевск 2016

Содержание

Содержание 2

Задание 3

ВВЕДЕНИЕ 5

ЭНЕРГО-КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ

Выбор электродвигателя 7

Определение исходных данных для расчёта передач привода 10

РЕМЁННАЯ ПЕРЕДАЧА

Общие сведения 16

2.2. Основные размеры клиноременной передачи 14

Расчёт передачи по тяговой способности 20

ЦЕПНАЯ ПЕРЕДАЧА

Общие сведения 22

Расчёт передачи роликовой цепи 22

ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА

Общие сведения 28

Проектировочный расчёт 28

Проверочный расчёт 30

Проектировочный расчет валов 33

Проверочный расчет валов 33

Расчёт подшипников качения на долговечность 41

4.7 Расчёт шпоночного соединения 43

Выбор сорта масла 45

Корпусные детали редуктора 45

ЛИТЕРАТУРА

СПЕЦИФИКАКЦИЯ

Задание.



 

1 – электродвигатель;

2 – ремённая передача;

3 – редуктор;

4 – цепная передача;

5 – рабочий орган.

Рисунок 1. Схема привода ковшового элеватора для зерна

Исходные данные:

Мощность рабочего органа: РРО=3 кВт;

Угловая скорость рабочего органа: wРО=6 рад/с;

Производительность: 20 т/час;

Высота подъема: 16 м.

Сделать чертежи:

1. Элеватор (вид общий);

2. Привод (вид общий);

3. Редуктор (сборка)

Детали:

1. Шкив ведомый;

2. Вал быстроходный;

3. Крышка сквозная;

4. Звёздочка ведущая.

ВВЕДЕНИЕ.

Курсовой проект по ДМ является первой самостоятельной конструкторской работой студента. При выполнении его закрепляются значения по курсу “ДМ”, развивается умение использовать для практических применений сведения, из ранее изученных дисциплин, приобретаются навыки работы со справочной литературой, государственными стандартами.

Объектом данного курсового проекта является привод ковшового элеватора для зерна.

В рассматриваемом приводе используются передачи с гибкой связью (ремённая и цепная) и одна зубчатая цилиндрическая передача.



Ремённая передача, является одной из старейших типов механических передач, сохранивших своё знание до последнего времени. Нагрузка в этой передаче передаётся силами трения, возникающими между шкивами и ремнём вследствие натяжения ремня.

Цепная передача основана, на зацеплении цепи и звёздочках. Принцип зацепления, а не трения, а также повышения прочности стальной цепи, по сравнению с ремнём позволяют передавать, при прочих равных условиях большие нагрузки.

Ремённая передача состоит из 2 шкивов и охватывающего их ремня. Усилия трения, необходимые для передачи рабочей нагрузки, создаются обычно предварительным натяжением ремня за счёт регулирования межосевого расстояния.

Клиновые ремни выполняются прорезиненными и имеют сечение трапециидальной формы. Тяговым элементом является корд из химических слоёв корд-шнура. Благодаря повышенному сцеплению со шкивами, обусловленному эффектом клина, несущая способность клиновых ремённых передач выше, чем плоскоремённых.

Достоинства ремённых передач: плавность и бесшумность работы; возможность передачи энергии на значительное расстояние; большие нагрузки на валы и их опоры; пониженные требования к точности взаимного расположения осей, валов и смягчение толчков и ударов, предохранение от разных перегрузок.

Зубчатые передачи наиболее распространены в современном машиностроении. Их применяют в широких диапазонах скоростей (до 100 м/с) и мощностей (десятки тысяч кВт). Цилиндрические зубчатые передачи могут выполняться с внешним и внутренним зацеплением; прямозубые, косозубые и шевронные.



Достоинства:

1) постоянство передаточного числа;

2) высокая нагрузочная способность;

3) высокий КПД (0,97-0,99);

4) малые габаритные размеры;

5) большая надежность и долговечность.

Недостатки:

1) невозможность бесступенчатого передаточного числа;

2) высокие требования к точности изготовления и монтажа;

3) плохие амортизирующие свойства;

4) шум при больших скоростях;

5) громоскость передачи при больших межосевых расстояниях;

6) необходимость в специальном оборудовании и инструменте для нарезания зубьев.

 

 

ЭНЕРГО-КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ

Выбор электродвигателя

Наибольший длительно действующий момент рабочего органа

ТP.O.=PP.O.P.O., (1.1) где PP.O. – мощность рабочего органа, Вт;

ωP.O. – угловая скорость, с-1.

ТP.O.=3000/6=500 Нм.

Моменты и время их действия

Тmax=1,4ТP.O; (1.2)

ТНP.O; (1.3)

Тmin=0,4 ТP.O, (1.4)

где ТP.O. – крутящий момент рабочего органа, Нм;

t1=0,003t; (1.5)

t2=0,6t; (1.6)

t3=0,4t, (1.7)

где t – срок службы привода, лет.

Тmax=1,4500=700 Нм;

ТН=500 Нм;

Тmin=0,4500=200 Нм;

t1=0,0035=0,015 лет;

t2=0,65=3 лет;

t3=0,45=2 лет.

Рисунок 1.1. График эквивалентных моментов

Эквивалентный момент

ТЕ=√(∑Тi2ti/∑ti)=√(Т2maxt12Нt22min∙t3)/(t1+t2+t3), (1.8)

где Тi – i момент действия на рабочий орган, Нм;

ti – время действия соответствующего момента, лет.

ТЕ=√(7000,015+50023+2002∙2)/(0,015+3+2)=405,016 Нм.

Общее КПД привода

η=η1 η2 η3, (1.9)

где η1 –КПДремённой передачи, η1=0,96;

η2 – КПД цилиндрической зубчатой передачи, η2=0,98;

η3 – КПД цепной передачи, η3=0,93;

η= 0,96 0,98 0,93=0,875.

Мощность по эквивалентному моменту

PРАСЕωP.O./η, (1.10)

где ТЕ – эквивалентный момент, Нм;

ωP.O. – угловая скорость рабочего органа, с-1;

η – общее КПД привода;

PPAC=405,016 6/0,875=2777,25 Вт.

Pmin=(ТmaxωP.O.)/(81λη); (1.11)

Pmin=(700 6)/(0,812,20,875)=2693,603 Вт.

где λ – кратность максимального момента, const. λ=2,2

Исходя из найденного nДВ, определим по табличным данным марку двигателя, а также PДВ.

Наиболее близкое значение числа оборотов из табличных данных nДВ=720 об/мин, марка двигателя 4А112M8Y3, PДВ=3000 Вт.

PДВ≥PРАС; (1.12)

PДВ≥Pmin; (1.13)

3000≥2777,25;

3000≥2693,603;

Вывод: Данные условия выполняются.

l30=452 мм; l1=80 мм; l10=140 мм; l31=70 мм; h31=310 мм; h=112 мм; h10=12 мм; d30=260 мм; d10=12 мм; b10=190 мм; масса=50 кг.

Рисунок 1.2. Эскиз электродвигателя с основными размерами

Определение исходных данных для расчёта передач привода

Общее передаточное отношение

U=ωдв.p.o., (1.14)

где ωp.o – угловая скорость рабочего органа, с-1;

ωдв – угловая скорость вала двигателя, с-1.

Угловая скорость вала двигателя

ωдв·nдв./30, (1.15)

где nдв.- частота вращения вала двигателя, об/мин;

π – const, =3,14.

ωдв=3,14·720/30=75,36 с-1.

Uобщ=75,36/6=12,56.

 

 

Рисунок 1.3. Кинематическая схема привода

Угловая скорость вала двигателя

ω1дв=75,36 с-1.

Угловая скорость вала шестерни

ω2= ω1/U1-2 , (1.16)

где ω1 – угловая скорость вала двигателя, с-1.

ω2=75,36/2=37,68 с-1.

Угловая скорость вала зубчатого колеса

ω32/U2-3, (1.17)

где ω2 – угловая скорость вала шестерни, с-1;

U2-3 – передаточное отношение зубчатой цилиндрической передачи.

ω3=37,68/2,8=13,46 с-1.

ω43/U3-4, (1.18)

где ω3 – угловая скорость вала зубчатого колеса, с-1;

U3-4 – передаточное отношение цепной передачи.

ω4=13,46/2,24=6 с-1.

Разбить общее передаточное отношение

U=U1-2·U2-3·U3-4, (1.20)

где U1-2 – передаточное отношение ремённой передачи, U1-2=2;

U2-3 – передаточное отношение редуктора, U2-3=2,8;

U3-4 – передаточное отношение цепной передачи, U3-4=2,24.

Крутящие моменты валов привода

Крутящий момент на рабочем органе

Т4p.o.; (1.21)

Крутящий момент на выходном валу редуктора

Т34/U3-4·η3; (1.22)

где Т4 – крутящий момент на рабочем органе, Н·м;

η3 – КПД цепной передачи.

Т3=500/(2,24·0,93)=240 Н·м.

Крутящий момент на входном валу редуктора

Т2= Т3/(U2-3·η2); (1.23)

где Т3 – крутящий момент на выходном валу редуктора, Н·м;

η2 – КПД цилиндрической зубчатой передачи.

Т2=240/(2,8·0,98)=87,5 Н·м.

Крутящий момент на двигателе

Т1= Т2/(U1-2·η1); (1.24)

где Т2 – крутящий момент на входном валу редуктора, Н·м;

Т1 – крутящий момент на двигателе, Н·м;

η1 – КПД ремённой передачи.

Т1=87,5/(2·0,96)=45,5 Н·м.

Число циклов

NС1=5·106· t1·КС·КГ·ωi; (1.25)

NС2=5·106·t2·КС·КГ·ωi; (1.26)

NС1=5·106·t3·КС·КГ·ωi; (1.27)

где t1 – время действия максимального момента, лет;

t2 – время действия номинального момента, лет;

t3 – время действия минимального момента, лет;

КС - коэффициент суточного использования;

КГ – коэффициент годового использования;

ωi – угловая скорость i-го вала, с-1.

Для второго вала

NС1=5·106·0,015·0,3·0,4·37,68=0,339·106;

NС2=5·106·3·0,3·0,4· 37,68=67,824·106;

NС1=5·106·2·0,3 ·0,4· 37,68=45,216·106.

Для третьего вала

NС1=5·106·0,015·0,3·0,4· 13,46=0,121·106;

NС2=5·106·3·0,3·0,4· 13,46=24,228·106;

NС1=5·106·2·0,3·0,4· 13,46=16,152·106.

Определяем крутящие моменты

Тi max=1,4·Тi; (1.28)

ТiН= Тi; (1.29)

Тimin=0,4 Тi, (1.30)

где Тi – крутящий момент i-го вала, Н·м.

Для второго вала

Т2max=1,4Т2; (1.31)

Т2; (1.32)

Т2min=0,4Т2; (1.33)

Т2max=1,4·87,5=122,5 Н·м;

Т=87,5 Н·м;

Т2min=0,4·87,5=35 Н·м.

Для третьего вала

Т3max=1,4Т3; (1.34)

Т3; (1.35)

Т3min=0,4Т3. (1.36)

Т3max=1,4·240=336 Н·м;

Т=240 Н·м;

Т3min=0,4·240=96 Н·м.

Строим циклограмму для второго вала

µТ2Т3= Н·м/мм;

µNС2NС3=

 

 

Рисунок 1.5. Циклограмма третьего вала

РЕМЁННАЯ ПЕРЕДАЧА

Общие сведения

Ремённая передача состоит из ведомого, ведущего шкивов и ремня, огибающего шкивы. Передачи в основном применяют для привода от электродвигателя небольшой и средней мощности менее 50 кВт. Для привода электрогенератора с/х машин от ДВС. Передача работает за счет сил трения между ремнем и шкивами. Ремённые передачи классифицируют:

1. По типу приводных ремней:

а) плоские;

б) клиновые;

в) круглые;

г) зубчатые.

2. По расположению осей:

а) с параллельными осями;

б) с перекрещивающимися осями.

3. По скорости вращения:

а) обычные (до 15 м/с);

б) скоростные (до 60 м/с);

в) сверхскоростные (более 60 м/с).

Наиболее чаще используют клиновые ремни благодаря повышенному сцеплению со шкивами, обусловленное эффектом “клина”. Клиновые ремни выполняются прорезиненными и имеют сечение трапециидальной формы. Тяговым элементом является корд из химических слоёв кордткани или шнура. В приводе ковшового элеватора рационально использовать ремень клиновидного сечении, т.к. мощность, скорость ремня, передаточное отношение и КПД наиболее подходящие для данного механизма.

Достоинства:

1) плавность работы, бесшумность, предохранение от резких перегрузок;

2) возможность работы с высокими частотами вращения;

3) малая стоимость, простое устройство.

Недостатки:

1) неизбежность упругого скольжения ремня на шкивах (буксование);

2) повышенные силы на валы и опоры;

3) необходимость устройств для натяжения ремня;

4) малая долговечность в быстроходных передачах.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.