Привод к вертикальному валу

Определение передаточных чисел механических передач привода. Выбор материалов и определение допускаемых напряжений. Расчет конической и ременной передачи. Расчет муфты, вала, подшипников и шпоночных соединений. Определение основных размеров плиты привода.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

Аннотация

1 Кинематический анализ привода

1.1 Исходные данные

1.2 Выбор электродвигателя

1.3 Определение передаточных чисел механических передач привода

1.4 Определение частот вращения и крутящих моментов на валах

2 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений

3 Расчет конической передачи

3.1 Проектный расчет конической передачи

3.2 Проверочный расчет конической передачи

3.3 Расчет геометрических характеристик зацепления

3.4 Расчет сил, действующих в коническом зацеплении

3.5 Определение КПД редуктора

4 Ременная передача

4.1 Расчет ременной передачи

4.2 Определение стрелы провисания верхней ветви ремня

4.3 Определение прогнозируемой долговечности ремней

4.4 Расчет шкивов ременной передачи

5 Расчет муфты

6 Расчет валов

6.1 Проектировочный расчёт быстроходного вала конического редуктора

6.2 Проектировочный расчет тихоходного вала конического редуктора

6.3 Расчет валов на выносливость

7 Выбор подшипников

7.1 Выбор подшипников быстроходного вала

7.2 Выбор подшипников тихоходного вала

8 Расчет шпоночных соединений

9 Определение основных размеров корпусных деталей редуктора

10 Определение основных размеров плиты привода

11 Выбор смазочного материала редуктора

12 Техника безопасности

Список используемой литературы

Приложение

Аннотация

Проектируемый привод состоит из электродвигателя, конического редуктора, быстроходный вал которого соединен с валом электродвигателя компенсирующей муфтой и ременной передачей, соединяющей тихоходный вал с приводным валом.

Назначение привода- передавать вращающий момент от электродвигателя через конический редуктор и ременную передачу на приводной вал. При этом происходит понижение частоты вращения и увеличение передаваемого момента.

Элементы привода смонтированы на раме, которая при помощи фундаментных болтов крепится к перекрытию помещения, где устанавливается привод.

Привод может работать как в помещении так и под навесом, защищающим его от атмосферных осадков.

Помещение, где предполагается разместить привод должно быть снабжено трехфазной электросетью переменного тока напряжением 380В.

1 Кинематический анализ привода

1.1 Исходные данные

привод вал муфта подшипник

Мощность на приводном валу: Рпр = 3 кВт;

Частота вращения приводного вала: nпр= 165 об/мин;

Срок службы привода - 8000 ч;

Тип производства -мелкосерийное;

Тип нагрузки - нереверсивная;

Характер нагрузки - легкие толчки;

Вид гибкой связи: ременная передача;

Тип муфты: компенсирующая.

1.2 Выбор электродвигателя

1.2.1 Выбор электродвигателя

Требуемая мощность электродвигателя:

кВт,

где кВт - мощность на приводном валу;

Если на данном этапе работы над проектом затруднительно определить передаточное число привода, то предварительно можно принять ред= 0,96 , м= 0,98, рем= 0,95.

- КПД привода.

кВт

Электродвигатель должен иметь мощность .

1.2.2 Диапазон D частоты вращения ротора электродвигателя

,

где частота вращения приводного вала;

ориентировочное значение передаточного числа привода;

По каталогу выбираем электродвигатель: АИР 132S8(Pэд=4кВт; n=716 мин-1)

1.3 Определение требуемого значения U

мин-1

мин-1

Согласуем полученное значение с ближайшим, меньшим стандартным значением передаточного числа для конических передач. Назначаю

Определяем требуемое значение передаточного числа ременной передачи:

,Принимаем

1.4 Определение частот вращения и крутящих моментов на валах

1.4.1 Определение частот вращения на валах привода

Частота вращения входного (быстроходного)вала редуктора:

;

Частота вращения выходного (тихоходного) вала редуктора:

Частота вращения приводного вала:

1.4.2 Определение вращающего момента на валах

Крутящий момент на валу электродвигателя:

Крутящий момент на входном (быстроходном) валу редуктора:

Крутящий момент на выходном (тихоходном) валу редуктора:

Крутящий момент на приводном валу:

С другой стороны:

2. Выбор материалов и определение допускаемых напряжений

Так как в условиях мелкосерийного производства конических зубчатых колес обычно отсутствует оборудование для проведения долгих и дорогостоящих зубоотделочных операций: зубошлифования ,притирания и т.д.; в этом случае широкое применение получило термоулучшение.

Термоулучшаемые конические зубчатые колеса изготавливают из качественных углеродистых сталей. Таким образом принимаем Сталь 40Х.

Также в условии мелкосерийного производства целесообразно использовать прямозубые конические колеса, так как они наиболее просты, дешевы в изготовлении и нет требований к габаритам и шумности редуктора.

Допускаемые контактные напряжения

Для принятого материала допускаемые контактные напряжения определяются по формуле:

,

где

МПа

МПа

Т.к.

- для улучшенных колес.

МПа

МПа

Расчетное значение допускаемых контактных напряжений:

МПа

Что не превышает предельного значения :

МПа

Допускаемые контактные напряжения при перегрузке

МПа

Допускаемые изгибные напряжения



МПа

МПа

для всех сталей .

Так как

, так как передача нереверсивная.

по ГОСТ 21354-78

МПа

МПа

Допускаемые контактные напряжения при перегрузке :

МПа

3 Расчет конических прямозубых колес

3.1 Проектный расчет конической прямозубой передачи

3.1.1 Диаметр внешней делительной окружности колеса мм, при :

где Н.м. -крутящий момент на колесе

- коэффициент учитывающий концентрацию нагрузки; при консольном расположении шестерни ориентировачно принимаем с последующей проверкой.

- передаточное число.

- эмпирический коэффициент для прямозубых конических колес.

МПа -расчетное значение допускаемого контактного напряжения .

мм

В соответствии с ГОСТ 12289-76принимаем мм.

При мм и по ГОСТ 12289-76 принимаем ширину зубчатого венца мм.

3.1.2 Определяем число зубьев шестерни:

Угол при вершине делительного конуса:

Принимаем

Число зубьев колеса

Принимаем

Фактическое передаточное число:

Фактическое передаточное число:

Определяем максимальный (производственный) окружной и нормальный модули прямозубых колес:

мм.

Определяем диаметр внешней делительной окружности шестерни:

мм.

Внешнее конусное расстояние:

мм.

Уточняем коэффициент ширины зубчатого венца:

Он находится в рекомендуемых стандартом пределах:

Среднее конусное расстояние:

мм.

Средний окружной и но...