Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Расчет ленточного конвейера - файл 1.doc


Расчет ленточного конвейера
скачать (534.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc535kb.15.12.2011 08:22скачать

содержание

1.doc


1. Завдання на проектування конвеєра 2

1.1. Завдання на проектування 2

1.2. Опис схеми приводу 2

2. Кінематичний розрахунок приводу і вибір двигуна 3

3. Розрахунок зубчатих коліс редуктора 5

1. Допустимі контактні напруження 5

швидкохідна ступінь 5

тихохідна ступінь 5

2. Міжосьова відстань 6

швидкохідна ступінь 6

тихохідна ступінь 6

3. Нормальний модуль швидкохідної ступені 7

4. Кут нахилу зубців коліс 7

5. Сумарне число зубців 7

Швидкохідна ступінь 7

Тихохідна ступінь 7

6. Уточнення кута нахилу зубців 8

Швидкохідна ступінь 8

Тихохідна ступінь 8

3.1. Основні розміри шестерні і колеса швидкохідної ступені 8

3.2. Основні розміри шестерні і колеса тихохідної ступені 9

3.3. Перевірка контактних напружень 10

швидкохідна ступінь 10

тихохідна ступінь 11

3.4. Перевірка міцності зубців по напруженням згину 11

3.4.1 Перевірка міцності зубців по напруженням згину швидкохідної ступені. 13

3.4.2. Перевірка міцності зубців по напруженням згину тихохідної ступені. 14
^

1. Завдання на проектування конвеєра

1.1. Завдання на проектування


Розрахувати привод стрічкового конвеєра з двоступінчатим горизонтальним циліндричним косозубим редуктором по слідуючим даним:

Fл=2 kH – зусилля на стрічці;

Vл=1.26 м/с – швидкість руху стрічки;

Dб=0,2 м – діаметр приводного барабана конвеєра.

Редуктор не реверсивний, призначається для тривалої експлуатації. Робота однозмінна. Вали встановлені на підшипниках каченя.
^

1.2. Опис схеми приводу


Кінематична схема приводу стрічкового конвеєра з двоступінчатим редуктором зображена на рис. 1



Рис. 1. Кінематична схема приводу стрічкового конвеєра

1 – електродвигун;

2 – редуктор;

3 – муфти;

4 – стрічка конвеєра;

5 – приводний барабан.

Стрічка конвеєра 4 приводиться до руху від барабану 5 за рахунок сил тертя. Обертання барабану здійснюється електродвигуном 1 через двоступінчатий зубчатий редуктор 2, який зменшує кутову швидкість електродвигуна, але обертальний момент на валу барабана. Вал барабану обертається у підшипниках. З’єднання валів двигуна, редуктора і барабана здійснюється муфтами 3.
^

2. Кінематичний розрахунок приводу і вибір двигуна


Для приводу стрічки конвеєра можна застосувати асинхронні електродвигуни трьохфазного току, які в залежності від числа пар полюсів мають частоту обертання 3000, 1500, 1000, 750 об/хв. (чи відповідно синхронну кутову швидкість 314; 157; 105; 78.5 рад/с, ω=πn/30)/ Для роботи стрічкового конвеєра електродвигун вибирають по номінальній потужності електродвигуна визначається за формулою:

, де

Pвих­­ – потужність на вихідному валу редуктора. Рвих=F*Y (кВт),

де F-зусилля на стрічці, кН;

V-швидкість стрічки, м/с;

ηзаг – загальний коефіцієнт корисної дії привода,


де η1=0,99 – ККД муфти;

η2=0,98 – ККД пари зубчатих коліс;

η3=0,99 – ККД кожної пари підшипників валів редуктора;

η4=0,97 – ККД барабану;

η5=0,97 – ККД підшипників барабану;

Тоді

Приймемо по табл. 2.1 електродвигун по типу 4А90L2УЗ потужністю Рдв=3кВт, кутовою швидкістю ω=314рад/с (n=3000об/хв). Коефіцієнт проковзування S=4,3%



Передаточне відношення передачі:



ωб – кутова швидкість барабану:

Для двоступінчатого редуктора передаточне відношення ,

де

i1 - передаточне відношення швидкісної ступені,

i2 - передаточне відношення тихохідної ступені.

Передаточне відношення ступені вибирається в межах 1-10. Із таблиці стандартних значень (див. табл.. 2.2) приймаємо

i1=5

i2=5

тоді

(див. табл... 2.3).

Швидкість обертання, кутова швидкість проміжного вала редуктора



Результати записуємо в табл.. 2.4

Вал А

nА= nдв=3000

ωА= ωдв=314

Вал В

nВ=600

ωВ=63

Вал С

nС= nб=30

ωС= ωб=12,6


Визначаємо крутні моменти на валу А:



На валу В:



На валу С:


^

3. Розрахунок зубчатих коліс редуктора


Для виявлення впливу твердості зубців на розміри передачі приймаємо матеріали зубчатих коліс швидкохідної ступені різними.

Для швидкохідної ступені приймаємо:

для шестерні сталь 45, ТМ – покращення, міцність НВ=230;

для колеса сталь 45, ТМ – покращення, але міцність на 30 одиниць нижче НВ 200 (табл.. 3.1, 3.2).

для тихохідної ступені приймаємо

для тихохідної ступені приймаємо :

для шестерні сталь 40ХН, ТМ – об’ємна закалка до твердості НRC 50;

для колеса сталь 40ХН, ТМ - об’ємна закалка до твердості 45ХН;
^

1. Допустимі контактні напруження


, де

σHlimb – межа контактної витривалості при базовому числі циклів.
По табл.. 3.2 для вуглецевих сталей з твердістю поверхонь зубців НВ<350 і ТМ (покращенням)

;

kHL – коефіцієнт довговічності; при числі циклів напруження більше базового, що має місце при тривалій експлуатації редуктора, приймають kHL=1;

коефіцієнт безпечності =1,1

Для косозубих коліс розрахункові допустимі контактні напруження

;
^

швидкохідна ступінь


Допустимі контактні напруження для шестерні



Допустимі контактні напруження для колеса



Тоді розрахункове допустиме контактне напруження для швидкісної ступені


^

тихохідна ступінь




Коефіцієнт безпечності при об’ємній закальці =1,2;

Допустимі контактні напруження для шестерні



Допустимі контактні напруження для колеса



Тоді розрахункове допустиме контактне напруження для тихохідної ступені


^

2. Міжосьова відстань

швидкохідна ступінь


Міжосьова відстань швидкісної ступені визначається з розрахунку на контактну міцність

, де

ka = 43 для тихохідних коліс,

і1 – передаточне відношення швидкохідної ступені

- допустиме контактне напруження для швидкохідної ступені:

ТВ, Н*мм – крутний момент на валу в колеса;

- коефіцієнт, який враховує нерівномірність навантаження на зуб по ширині колеса;

- динамічний коефіцієнт; у попередніх розрахунках можна приймати ;

- коефіцієнт ширини колеса; для косозубої передачі

Підставляємо значення



Приймаємо найближче більше значення міжосьової відстані швидкохідної ступені відповідно ГОСТ 2185-88


^

тихохідна ступінь


Міжосьова відстань тихохідної ступені визначається з розрахунку:



- передаточне відношення тихохідної ступені;

, Н*мм – крутний момент валу С колеса;

- допустиме контактне напруження для тихохідної ступені;

Підставляємо в формулу значення:



Приймаємо найближче більше значення міжосьової відстані швидкохідної ступені відповідно ГОСТ 2185-88


^

3. Нормальний модуль швидкохідної ступені






Приймаємо =1,25 (див. табл. 3.4)
^

4. Кут нахилу зубців коліс


Приймемо попередньо кут нахилу зубців коліс β=8..15̊, що відповідає cos β=0.99…0.966

5. Сумарне число зубців

Швидкохідна ступінь




Приймаємо =126;

Число зубців шестерні:



Приймаємо =21 ( повинно бути не менше 14)

Число зубців колеса


^

Тихохідна ступінь




Приймаємо =142

Число зубців шестерні:



Приймаємо =23

Число зубців колеса


^

6. Уточнення кута нахилу зубців

Швидкохідна ступінь




(обчислюють 5 знаків після коми)


^

Тихохідна ступінь





3.1. Основні розміри шестерні і колеса швидкохідної ступені


Ділильний діаметр шестерні



Ділильний діаметр колеса



Перевірка



Діаметри вершин зубців

шестерні



колеса



Робоча ширина

колеса



шестерні



Визначаємо коефіцієнт ширини шестерні по діаметру



Окружна швидкість коліс і ступінь точності передачі



При такій швидкості приймаємо 8-му ступінь точності
^

3.2. Основні розміри шестерні і колеса тихохідної ступені


Ділильний діаметр шестерні



Ділильний діаметр колеса



Перевірка



Діаметр вершин зубців

шестерні



колеса



Робоча ширина

колеса



шестерні



Визначаємо коефіцієнт ширини шестерні по діаметру:



Окружна швидкість коліс і ступінь точності передачі:



При такій швидкості приймаємо 8-му ступінь точності

Дійсне передаточне відношення

швидкохідної ступені:



Тихохідної ступені:



Дійсне передаточне відношення редуктора



Дійсна кутова швидкість барабану:



Не повинна відрізнятися ввід заданої більш ніж на ±4%, тобто:


^

3.3. Перевірка контактних напружень

швидкохідна ступінь


Контактні напруження

для швидкохідної ступені визначаються за формулою:

, де

- коефіцієнт навантаження; ;

Значення коефіцієнта приведені в табл. 3.5. При , твердості HB<350 з несиметричним розташуванням коліс по відношенню до опор .

При і 8-ій ступені точності приймаємо (див табл. 3.6) по табл. 3.7 приймаємо





^

тихохідна ступінь


Контактні напруження

для тихохідної ступені визначаються за формулою:

, де
- коефіцієнт навантаження; ;

Значення коефіцієнта приведені в табл. 3.5. При , твердості HB<350 з несиметричним розташуванням коліс по відношенню до опор .

При і 8-ій ступені точності приймаємо (див табл. 3.6) по табл. 3.7 приймаємо




^

3.4. Перевірка міцності зубців по напруженням згину


Напруження згину зубця визначаються і перевіряються по формулі

, де

- окружна сила в зачепленні; , де

- крутний момент на шестерні, Н/мм;

- ділильний діаметр шестерні, мм;

- коефіцієнт навантаження; ; де

- коефіцієнт, який враховує нерівномірність розподілу навантаження по довжині зуба (коефіцієнт концентрації навантаження). Значення приведенні в табл. 3.8.

- коефіцієнт, який враховує динамічну дію навантаження (коефіцієнт динамічності). Значення приведенні в табл. 3.9.

- коефіцієнт, який враховує форму куба. Значення коефіцієнта вибирається по еквівалентному числу зубців z і приведенні в ГОСТ 21354-75 у виді графіків з урахуванням коефіцієнта зміщення. Для зубчатих коліс, які виконані без зміщення, коефіцієнт приведен в табл. 3.10.

- коефіцієнт компенсації похибки, яка виникає при використанні тієї ж розрахункової схеми зуба, що і в випадку прямих зубів. Цей коефіцієнт визначають по формулі

, де

- кут нахилу ділильної лінії зуба.

- коефіцієнт, який враховує нерівномірність розподілу навантаження поміж зубцями. Для вузьких зубчатих коліс, у яких коефіцієнт осьового перекриття

, .

При цей коефіцієнт визначають по формулі

, де

- коефіцієнт торцьового перекриття; ;

n – ступінь точності зубчатих коліс.

Тоді

b – ширина вінця зубчатого колеса, зубці якого перевіряють на згин.

- допустиме напруження згину. Методика вибору допустимих напружень викладена в ГОСТ 21354-75. Для учбових цілей її можна спростити

, де

- межа витривалості при еквівалентному числі циклів;

, де

- межа витривалості (при нульовому циклі), яка відповідає базовому числу циклів (табл. 3.11.)

- коефіцієнт, який враховує вплив шліфування перехідних поверхонь зубців; при відсутності шліфування ;

- коефіцієнт, який враховує вплив деформаційного упрочнення або електрохімічної обробки перехідної поверхні; при відсутності упрочнення ;

- коефіцієнт, який враховує вплив двостороннього прикладання навантаження; при односторонньому навантаженні ;

- коефіцієнт довговічності, який залежить від співвідношення базового і еквівалентного чисел циклів. По ГОСТ для всіх деталей базове число циклів становить тому цей коефіцієнт можна прийняти .

- коефіцієнт, який враховує градієнт напружень, який залежить від модуля; при значеннях модуля від 1 до 8мм цей коефіцієнт змінюється від 1,1 до 0,92;

- коефіцієнт, який враховує шорсткість перехідної поверхні; він відзначається від одиниці лише при поліруванні перехідної поверхні;

- коефіцієнт, який враховує розміри зубчатого колеса;

при

при

- коефіцієнт небезпеки; , де

- коефіцієнт, який враховує нестабільність властивостей матеріалу зубчатих коліс; його значения приведенні в табл. 3.11. при вірогідності незруйнованості 99%. При більшій – коефіцієнт суттєво зростає.
- коефіцієнт, який враховує засіб вироблення заготовки зубчатого колеса; для поковок і штамповок ; для прокату ; для литих заготовок .
^

3.4.1 Перевірка міцності зубців по напруженням згину швидкохідної ступені.


Еквівалентне число косозубих зубців:

шестерні



колеса



Коефіцієнт форми зубця

Шестерні



Колеса



Допустиме напруження згину:

Для шестерні







Знаходимо відношення

Для шестерні



Для колеса



Подальший розрахунок слід вести для зубців колеса, бо для них найдене відношення менше.


Визначаємо коефіцієнти і :





Перевіряємо міцність зубців колеса:



Тобто умова міцності виконується
^

3.4.2. Перевірка міцності зубців по напруженням згину тихохідної ступені.


Коефіцієнт навантаження

Еквівалентне число косозубих зубців:

Шестерні



Колеса



Коефіцієнт форми зубця

Шестерні



Колеса



Для сталі 40ХН при об’ємній закалці межа витривалості при від нульовому циклі згину (див. табл. 3.11) ;

;

Допустиме напруження згину для шестерні і колеса



Знаходимо відношення для

шестерні



Колеса



Подальший розрахунок слід вести для зубців шестерні, бо для них найдене відношення менше.

Визначаємо коефіцієнти і ;





Перевіряємо міцність зубців шестерні:



Тобто умова міцності виконується


Скачать файл (534.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации