Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Мая 2013 в 12:22, курсовая работа
Так как передача большой мощности >1 кВт, принимаем для червяка сталь 40Х с термообработкой, вариант – улучшение и закалка ТВЧ, HRC 45..50. Витки шлифованы и полированы.
Скорость перемещения смеси: ;
Наружный диаметр шнека:
4.1. Выбор КПД редуктора
Выбираем КПД: ременной передачи
червячной передачи (табл. 1.1. [5])
муфты
4.2. Требуемая мощность электродвигателя
4.3. Частота вращения приводного вала (вала III)
4.4. Частота вращения вала электродвигателя (вала I)
Принимаем предварительные передаточные числа ременной и червячной передач . (табл. 1.2 [5])
4.5. Выбор электродвигателя
По полученным данным выбираем электродвигатель 4АМ90LУ3. (табл. 18.36. [5])
4.6. Общее передаточное число привода
4.7. Передаточное число ременной передачи
Примем передаточное число ременной передачи
4.8. Передаточное
число червячного редуктора (
4.9. Частоты вращения и вращающие моменты на валах
Частота вращения вала электродвигателя (вала I)
Частота вращения вала червяка (вала II)
Частота вращения вала червячного колеса (вала III)
Моменты.
Момент на валу I
Момент на валу II
Примем КПД ременной передачи
Момент на валу III
Примем КПД червячной передачи
Момент на валу IV
Примем КПД муфты (об/мин)
5.1. Проектный расчёт
5.1.1. Диаметр ведущего шкива
Диаметр ведущего шкива предварительно можно приближённо оценить по формуле М.А. Саверина:
Принимаем стандартный
диаметр шкива для
Толщина ремня: (стр. 203 [1])
6.1.2. Диаметр ведомого шкива
Диаметр ведомого шкива:
передаточное число ременной передачи ;
коэффициент скольжения стр. 81 [6].
Принимаем стандартное значение , табл. К40 [6].
6.1.3. Фактическое передаточное число
Фактическое передаточное число:
Отклонение от заданного передаточного числа:
6.1.4. Ориентировочное межосевое расстояние
6.1.5. Расчётная длина ремня
Принимаем стр. 81 [6].
6.1.6. Уточнённое
значение межосевого
Уточнённое значение межосевого расстояния:
6.1.7. Угол обхвата ремнём ведущего шкива
Угол обхвата ремнём ведущего шкива:
6.1.8. Скорость ремня
Скорость ремня:
6.1.9. Частота пробегов ремня
Частота пробегов ремня:
6.1.10. Окружная сила, передаваемая ремнём
Окружная сила, передаваемая ремнём:
6.1.11. Допускаемое удельное окружное натяжение:
Допускаемое удельное окружное натяжение:
допускаемое приведенное окружное натяжение , стр.218-219 [2]
коэффициент угла наклона линии центров к горизонту: ;
коэффициент угла обхвата на меньшем шкиве: ;
коэффициент влияния натяжения от центробежной силы: ; стр. 82-83 [6]
коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы: ;
коэффициент влияния диаметра меньшего шкива: ;
коэффициент неравномерности распределения нагрузки между составляющими плоского ремня:
6.1.12. Ширина ремня
Ширина ремня:
Принимаем стандартные значения:
а) ширины ремня
б) ширины шкива В=40мм.
6.1.13. Площадь поперечного сечения ремня
Площадь поперечного сечения ремня:
6.1.14. Сила предварительного натяжения
Сила предварительного натяжения:
предварительное натяжение: стр. 218-220 [2].
6.1.15. Силы натяжения ведущей и ведомой ветвей
Сила натяжения ведущей ветви:
Сила натяжения ведомой ветви:
6.1.16. Сила давления ремня на вал
Сила давления ремня на вал:
5.2. Проверочный расчёт
5.2.1. Напряжение растяжения в ведущей ветви
Напряжение растяжения в сечении ведущей ветви:
5.2.2. Напряжение изгиба
Напряжение изгиба:
Модуль продольной упругости стр. 218-220 [2].
5.2.3. Напряжения от центробежных сил
Напряжения от центробежных сил:
где
плотность материала ремня ,
5.2.3. Максимальное напряжение в сечении ведущей ветви
Максимальное напряжение в сечении ведущей ветви:
7.1. Проектный расчёт валов
Предварительные значения диаметров различных участков стальных валов редуктора: (стр. 42 [4])
а) для быстроходного вала (вала червяка)
где
высота заплечика
координата фаски подшипника .
По табл. 24.1. [4] нормальных линейных размеров выбираем:
б) для тихоходного вала
где
высота заплечика
координата фаски подшипника
По табл. 24.1. [4] нормальных линейных размеров выбираем:
7.2. Предварительный выбор подшипников качения
Червячное колесо должно быть точно и жёстко зафиксировано в осевом направлении. Шариковые радиальные подшипники характеризует малая осевая жёсткость. Поэтому для опоры вала червячного колеса выбираем конические роликовые подшипники. Предварительно выбираем подшипники 7209А лёгкой серии. Схема установки – враспор.
Опоры
червяка в силовых червячных
передачах также нагружены
Момент на тихоходном валу: .
Диаметр выходного конца тихоходного вала:
Частота вращения тихоходного вала:
Мощность на выходном валу:
8.1. Определение расчётного момента и выбор муфты
Расчётный момент:
Выбираем муфту цепную 500-40-I.I.X40-I.2-У3 ГОСТ 20884-82 с номинальным моментом . Таким образом . Диаметр посадочного отверстия полумуфт:
Основные параметры, габаритные и
присоединительные размеры
угловая скорость ;
отверстие:
габаритные размеры:
смещение осей валов не более:
радиальное
угловое
Радиальная сила, с которой муфта действует на вал:
окружная сила на делительном диаметре звёздочки:
фактическая скорость цепи:
число звеньев цепи
8.2. Установка муфты на валах
Устанавливаем муфту на конический конец тихоходного вала.
8.3. Осевая фиксация и осевое крепление
Осевая фиксация – гайкой и шайбой с носком.
Корпус редуктора служит для размещения и координации деталей передачи, защиты их от загрязнения, организации системы смазки, а также восприятия сил, возникающих в зацеплении редукторной пары, подшипниках, открытой передачи. Наиболее распространённый способ изготовления корпусов - литьё из серого чугуна (например, СЧ15).
9.1. Форма корпуса
9.1.1. Габаритные (наружные) размеры корпус.
Габаритные размеры корпуса определяются размерами расположенной в корпусе редукторной пары и кинематической схемой редуктора. При этом вертикальные стенки редуктора перпендикулярны основанию, верхняя плоскость крышки корпуса параллельна основанию, редукторная пара вписывается в параллелепипед.
9.1.2. Толщина стенок корпуса и рёбер жёсткости
В проектируемых малонагруженных редукторах (T2 <500H*м) с улучшенными передачами толщины стенок крышки и основания принимаются одинаковыми:
Здесь - вращающий момент на тихоходном валу.
Принимаем
9.2. Фланцевые соединения
а) Фундаментальный фланец основания корпуса. Предназначен для крепления редуктора к фундаментальной раме (плите).
б) Соединительный фланец крышки и основания корпуса. Через большие окна, выполненные в корпусе, вводят при сборке комплекты вала с колесом. Соединение крышек с корпусом уплотняют резиновыми кольцами. Для удобства сборки диаметр отверстия окна делают на 2...5 мм больше максимального диаметра колеса. Диаметр соединительных винтов определяют так же, как и для разъёмных корпусов; количество винтов – 6...8, расстояние между ними .
в) Фланец для крышки смотрового окна.
Размеры сторон фланца, количество винтов и расстояние между ними устанавливают конструктивно в зависимости от места расположения окна и размеров крышки; высота фланца
9.3. Детали и элементы корпуса редуктора
Смотровой люк служит для контроля сборки и осмотра редуктора при эксплуатации. Люк закрывают крышкой. Широко применяют стальные крышки из листов толщиной Для того, чтобы внутрь корпуса извне не засасывалась пыль, под крышку ставят уплотняющие прокладки из картона (толщиной 1...1.15 мм) или полосы из резины (толщиной 2...3 мм).
11.1. Выбор материала и методика расчёта
Для закрепления на валах зубчатых колёс, муфты и шкива применимы призматические шпонки, выполненные по ГОСТ 23360 /СТ СЭВ 189-75/.
Так как высота и ширина призматических шпонок выбирается по стандартам, расчёт сводится к проверке размеров по допускаемым напряжениям при принятой длине или на основании допускаемых напряжений находится её длина.
11.2. Расчёт шпонок
Условие прочности:
T – наибольший крутящий момент на валу, Нм;
d – диаметр вала, мм;
h – высота шпонки, мм;
t1 – заглубление шпонки в валу, мм;
- допускаемые напряжения.
11.2.1. Шпонка под червячное колесо
Проверяем шпонку для диаметра d=53мм с крутящим моментом T=470Нм, для которой h=10мм, b=16мм, t1=6мм, рабочая длина шпонки lр=65мм:
Принимаем Шпонка 16x10x62 ГОСТ 23360-78.
11.2.2. Шпонка под муфту
Проверяем шпонку для диаметра d=37.3мм с крутящим моментом T=470Нм, для которой h=8мм, b=10мм, t1=5мм, рабочая длина шпонки lр=28мм:
Принимаем Шпонка 10x8x28 ГОСТ 23360-78.
11.2.3. Шпонка под шкив
Проверяем шпонку для диаметра d=30мм с крутящим моментом T=23.7Нм, для которой h=7мм, b=8мм, t1=4мм, рабочая длина шпонки lр=30мм:
Принимаем Шпонка 8x7x30 ГОСТ 23360-78.
12.1. Выбор посадок
а) Посадки с натягом:
посадка червячного колеса на вал (с использованием шпонки) – H7/r6,
посадка шкива на вал (с использованием шпонки) – H7/p6.
б) Посадки подшипников:
поле допуска вала при посадке подшипников – k6, поле допуска отверстия при посадке подшипников – H7.
12.2. Шероховатость поверхностей
По [4] табл. 7.11., стр. 233 шероховатость рабочих контуров деталей, поверхностей после литья, несопрягаемых поверхностей оснований, кронштейнов, корпуса, отверстия под проход болтов имеют шероховатость (без снятия материала), и (со снятием материала). Нерабочие концы валов, втулок, не сопрягающихся поверхностей зубчатых колёс имеют шероховатость . Нерабочие торцы зубчатых колёс и поверхности канавок имеют шероховатость . Шероховатость у поверхностей резьбы, посадочных поверхностей зубчатых колёс, привалочных плоскостей корпусных деталей, присоединительных плоскостей крышек и фланцев. У посадочных мест под подшипники шероховатость .