РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА




Кафедра «Прикладная механика и графика»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

РАСЧЁТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

по дисциплине: «Прикладная механика»

на тему: Спроектировать привод к мешалке

 

Исполнитель: Загидуллин Д.В. студент 2 курса, группа ЭАБ-11

Руководитель: преподаватель Мурзаева Е.А.

 

Работа допущена к защите «»2013 г. с оценкой --------------

Работа защищена «»2013 г. с оценкой ---------------------------

 

 

Магнитогорск, 2013

1.Кинематический расчёт.

1.1. Выбор электродвигателя.

Общий КПД привода

Выходная угловая скорость

Выходная мощность

Требуемая мощность

Номинальная мощность электродвигателя

Примем синхронную частоту

Номинальная частота вращения вала электродвигателя

Общее передаточное число

Примем передаточное число цилиндрического редуктора

Передаточное число клиноременной передачи

Фактическое общее передаточное число

- условие выполняется

Выбираем электродвигатель 4А90L6.

1.2. Определение угловых скоростей, частот вращения и вращающих моментов.

Частота вращения вала A

Частота вращения вала B

Частота вращения вала C

Угловая скорость вала A

 

 

Угловая скорость вала B

Угловая скорость вала C

Вращающий момент вала A

Вращающий момент вала B

Вращающий момент вала C

Вал n, об/мин ω, 1/с T, Н*м
A   97,91 13,99
B 259,72 27,2 48,1
C   6,81 180,62

 

 

2. Расчёт цилиндрического редуктора.

2.1. Выбор материалов и определение допускаемых напряжений.

Выбираем материал колеса. Сталь 40Х, термообработка – улучшение. НВ2 245.

Выбираем материал шестерни. Сталь 40Х, термообработка – улучшение. НВ1 270.

Допускаемые контактные напряжения.

– предел контактной выносливости при базовом числе циклов.

– коэффициент долговечности.

– коэффициент безопасности.

Допускаемое контактное напряжение шестерни

Допускаемое контактное напряжение колеса

Расчётное допускаемое контактное напряжение

- условие выполняется

 

Допускаемые напряжения изгиба

– предел выносливости, соответствующий базовому числу циклов.

- коэффициент долговечности, зависящий от соотношения базового и эквивалентного чисел циклов.

- коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки.

- коэффициент безопасности.

Допускаемое напряжение изгиба шестерни

Допускаемое напряжение изгиба колеса

2.2. Проверочный расчёт.

Межосевое расстояние

- коэффициент, учитывающий механические свойства материала зубчатых колёс, форму сопряжённых зубьев в полюсе зацепления и суммарную длину контактных линий.

– коэффициент нагрузки.

- коэффициент ширины зубчатого венца.

Принимаем

Модуль

Предварительно принимаем угол наклона линии зуба

Суммарное число зубьев

Округляем до целого:

Уточняем

Число зубьев шестерни

Округляем до целого:

Число зубьев колеса

Уточняем передаточное число

- условие выполняется

2.3. Определение основных геометрических параметров.

Делительный диаметр шестерни

Делительный диаметр колеса

Проверяем условие

Диаметр окружности выступов шестерни

Диаметр окружности выступов колеса

Диаметр окружностей впадин шестерни

Диаметр окружностей впадин колеса

Ширина колеса

 

Округляем до числа, кратного 2 или 5:

Ширина шестерни

– условие выполняется

Коэффициент ширины шестерни

2.4. Проверочный расчёт по контактным напряжениям.

Окружная скорость

Назначаем степень точности 8

Расчётное контактное напряжение

– уточнённый коэффициент нагрузки.

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между зубьями.

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца.

Ψbd K
0,8 1,03
  1,04

 

– динамический коэффициент.

– условие прочности выполняется.

2.5. Проверочный расчёт по напряжениям изгиба.

Приведённое число зубьев шестерни

Приведённое число зубьев колеса

– коэффициент, учитывающий форму зуба шестерни.

Z1    
YF1 4,09 3,9

 

– коэффициент, учитывающий форму зуба колеса.

Ведём расчёт по наименьшему отношению.

Напряжение от изгиба и сжатия в опасном сечении зуба шестерни

- уточнённый коэффициент нагрузки.

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зуба.

Ψbd K
0,8 1,08
  1,1

 

– коэффициент, учитывающий динамическое действие нагрузки.

Коэффициент, учитывающий наклон зубьев

– условие прочности выполняется.

2.6. Силы в зацеплении.

Окружная сила

Радиальная сила

- угол зацепления.

Окружная сила приведенного колеса

Сила нормального давления

Осевая сила

 

 

3. Расчёт ремённой передачи.

Частота вращения меньшего шкива

Передаваемая мощность

Выбираем сечение ремня А.

Диаметр меньшего шкива

Принимаем

Диаметр большего шкива

– относительное скольжение ремня.

Принимаем

Уточнённое передаточное число

Межосевое расстояние

- высота сечения ремня.

Среднее межосевое расстояние

Длина ремня

Принимаем расчётную длину ремня

Уточнённое межосевое расстояние

Угол обхвата

- Номинальная мощность, передаваемая одним клиновым ремнём.

nном    
P0 0,68 0,865

 

– коэффициент, учитывающий длину ремня

Lp    
CL 0,93 0,98

 

– коэффициент режима работы.

- коэффициент угла обхвата.

α0    
Cα 0,89 0,95

 

- коэффициент, учитывающий число ремней в передаче.

Число ремней в передаче

Принимаем

Натяжение ветви ремня

- окружная скорость.

– коэффициент, учитывающий центробежную силу.

Сила, действующая на вал

Рабочий ресурс передачи

- базовое число циклов.

- предел выносливости.

– максимальное напряжение в сечении ремня.

– напряжение от растяжения.

– напряжение ведущей ветви.

- окружная сила.

- требуемая ширина резинотканевого ремня.

Выбираем прокладку из ткани ТК – 200.

– наибольшая допускаемая нагрузка на прокладку.

– коэффициент, учитывающий влияние скорости ремня.

– коэффициент, учитывающий расположение передачи.

Принимаем

 

Толщина ремня

- напряжение от изгиба ремня.

- модуль упругости.

– напряжение от центробежной силы.

- плотность ремня.

- коэффициент, учитывающий, влияние передаточного числа Uременной передачи.

- коэффициент нагрузки.

- условие выполняется.

 

4. Эскизное проектирование редуктора.

4.1. Предварительный расчёт валов.

Выходной диаметр ведущего вала

- дополнительное напряжение на кручение.

Принимаем .

Внутренний диаметр подшипников ведущего вала

Выходной диаметр ведомого вала

- дополнительное напряжение на кручение.

Принимаем .

Внутренний диаметр подшипников ведомого вала

Внутренний диаметр колеса

Диаметр буртика

4.2. Выбор подшипников.

Ведущий вал.

Выбираем подшипник 208.

d, мм D, мм B, мм r, мм C, кН C0, кН
      1,5 19,5  

 

Ведомый вал.

Выбираем подшипник 207.

d, мм D, мм B, мм r, мм C, кН C0, кН
          17,8

 

4.3. Конструктивные параметры зубчатых колёс.

Выбираем стальное кованое колесо.

Диаметр ступицы колеса

Длина ступицы

Толщина обода цилиндрического колеса

Толщина диска колеса

Диаметр центровой окружности

Внутренний диаметр обода

Диаметр отверстий

Фаска

4.3. Конструктивные параметры корпуса редуктора.

Толщина стенки корпуса редуктора

Принимаем

Толщина стенки крышки редуктора

Принимаем

 

Толщина верхнего пояса (фланца) корпуса

Толщина нижнего пояса (фланца) крышки корпуса

Толщина нижнего пояса корпуса

Толщина рёбер основания корпуса

Толщина рёбер крышки

Диаметр фундаментных болтов

Диаметр болтов у подшипников

Диаметр болтов, соединяющих основание корпуса с крышкой

Принимаем диаметр винтов крепления крышки подшипника

Размеры, определяющие положение болтов

Высота бобышки под болт

 

5. Построение эпюр-моментов.

Ведущий вал.

Плечи сил

Вертикальная плоскость YOZ

 

 

Горизонтальная плоскость XOZ

Реакция опоры в сечении A

Реакция опоры в сечении C

Изгибающие моменты в каждом сечении.

Вертикальная плоскость YOZ

Горизонтальная плоскость XOZ

Суммарные изгибающие моменты

Крутящий момент

Приведённые моменты

Допускаемое напряжение материала

- предел текучести

Минимально допустимые диаметры вала в опасных сечениях

 

 

Ведомый вал

Плечи сил

Сила реакции в муфте

Вертикальная плоскость YOZ

Горизонтальная плоскость XOZ

Реакция опоры в сечении A

Реакция опоры в сечении C

Изгибающие моменты в каждом сечении.

Вертикальная плоскость YOZ

Горизонтальная плоскость XOZ

Суммарные изгибающие моменты

Крутящий момент

Приведённые моменты

Допускаемое напряжение материала

Минимально допустимые диаметры вала в опасных сечениях

 

 

 

9. Выбор муфты.

Расчётный момент

- коэффициент режима работы.

[T], Н*м d, мм D, мм L, мм Частота вращения n, об/мин
         



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: