Індивідуальне завдання
з дисципліни «Деталі машин і ПТМ»
Тема: «Кінематичний розрахунок приводу стрічкового конвеєра і розрахунок
черв'ячної передачі »
1. Вихідні дані
Тип редуктора - черв'ячний
Сила корисного опору на стрічці редуктора F = 8 кН
Швидкість руху стрічки V = 0,6 м / с
Діаметр барабана конвеєра D = 0,4 м
Матеріал черв'ячного валу - Сталь 40ХН (гарт)
Матеріал черв'ячного колеса - БрА10Ж4Н4
2. Кінематична схема приводу стрічкового конвеєра
Рисунок 2.1 Кінематична схема приводу стрічкового конвеєра
3. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок
3.1 Загальний ККД приводу стрічкового конвеєра.
Приймаються ККД черв'ячного редуктора
Коефіцієнт, що враховує втрати пари підшипників кочення
ККД відкритої ланцюгової передачі
ККД відкритої ремінної передачі
Втрати в опорах вала приводного барабана
3.2 Визначаємо потужність на валу барабана
3.3 Визначаємо необхідну потужність електродвигуна
Вибираємо стандартний асинхронний електродвигун серії 4А, закритий обдувається потужністю Р = 7,5 кВт з синхронною частотою обертання 1500 об / хв 4А132S4УЗ та ковзанням s = 3,0%. Номінальна частота обертання валу двигуна
3.4 Визначаємо кутову швидкість вала двигуна
3.5 Визначаємо кутову швидкість барабана
3.6 Визначаємо загальне передавальне відношення
З рекомендацій [1, c. 7] приймаємо передавальне відношення редуктора Uред = 8; ланцюгової передачі передачі Uц = 3; ремінної передачі Uр = 2,115.
3.7 Визначаємо результати кінематичних розрахунків на валах
Вал А:
Частота обертання вала
Кутова швидкість
Потужність на валу
Крутний момент
Вал Б:
Частота обертання вала
Кутова швидкість
Потужність на валу
Крутний момент
Вал В:
Частота обертання вала
Кутова швидкість
Потужність на валу
Крутний момент
Вал Г:
Частота обертання вала
Кутова швидкість
Потужність на валу
Крутний момент
Результати кінематичних розрахунків зведені в таблицю 3.1
Таблиця 3.1 Результати кінематичних розрахунків
Перевірка 
Умова виконана
4. Розрахунок зубчастих коліс редуктора
4.1 Число витків черв'яка Z1 приймаємо в залежності від передаточного числа: при Uред = 8 приймаємо Z1 = 4 [1, с 55]
Тоді число зубів черв'ячного колеса:
Z2 = Z1 U = 4 8 = 32
При цьому
4.2 Матеріал черв'ячного валу - 40ХН з твердістю після гарту не менше 45 HRC [1, с. 35]. Матеріал вінця черв'ячного колеса - БрА10Ж4Н4.
Попередньо приймаємо швидкість ковзання в зачепленні
Vз = 4м / с. [1, с 68]
Тоді при тривалій роботі допускається контактне напруження
[
Допустиме напруження згину для нереверсивний роботи
[
У цій формулі KFL = 0,543 при тривалій роботі;
[
[
Приймаються попередньо коефіцієнт діаметра черв'яка q = 8. [1, c 55]
4.3 Приймаються попередньо коефіцієнт навантаження К = 1,2. [1, c 369]
Визначаємо міжосьова відстань з умови контактної витривалості
де Т3 - крутний момент на відомому валу редуктора Т3 = ТБ = 585 Н м (див. табл. 3.1)
К - коефіцієнт навантаження До = 1,2 [1, c 369]
Z2 - число зубів веденого колеса
Модуль
Приймаємо по ГОСТ 2144-76 стандартні значення т = 8 мм; q = 8
Міжосьова відстань при стандартних значеннях т і q:
4.4 Основні розміри черв'яка
ділильний діаметр черв'яка
d1 = qm = 8 8 = 64 мм
діаметр вершин витків черв'яка
діаметри западин витків черв'яка
довжина нарізаною частини шліфованого черв'яка
Приймаються в1 = 130 мм.
Ділильний кут підйому витка при Z1 = 4 і q = 8
4.5 Основні розміри вінця черв'ячного колеса:
ділильний діаметр черв'ячного колеса
діаметр вершин зубів черв'ячного колеса
діаметри западин зубів черв'ячного колеса
найбільший діаметр колеса
ширина вінця черв'ячного колеса
Окружна швидкість черв'яка
де п1 - частота обертання черв'ячного валу, п1 = ПБ = 687,8 об / хв (див. табл. 3.1)
Швидкість ковзання
при цій швидкості [
похибка становитиме
4.6 Розрахунок контактних напруг [
Вибираємо 7-ю ступінь точності передачі, при цьому Кv = 1,0 [1, с. 65].
Коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження визначаємо за формулою [1, c 64]
де
х-допоміжний коефіцієнт х = 0,6 [1, с. 65].
Коефіцієнт навантаження
Перевіряємо контактну напругу за формулою
Отриманий результат більше допустимого напруги на
Приймаються ширину вінця b = 65 мм
4.7 Перевірка міцності зубів черв'ячного колеса на згин.
Еквівалентне число зубів
Коефіцієнт форми зуба YF = 2,37 [1, с. 63].
Напруга вигину
що значно менше обчисленого раніше [
Умова виконана.
4.8 Результати розрахунків зубчастих коліс зведені в таблицю 4.1
Таблиця 4.1 Основні характеристики зачеплення
5. Література
1. Чернавський С.А. Курсове проектування деталей машин: Навчальний посібник для учнів машинобудівних спеціальних технікумів - М.: Машинобудування, 1988.
з дисципліни «Деталі машин і ПТМ»
Тема: «Кінематичний розрахунок приводу стрічкового конвеєра і розрахунок
черв'ячної передачі »
1. Вихідні дані
Тип редуктора - черв'ячний
Сила корисного опору на стрічці редуктора F = 8 кН
Швидкість руху стрічки V = 0,6 м / с
Діаметр барабана конвеєра D = 0,4 м
Матеріал черв'ячного валу - Сталь 40ХН (гарт)
Матеріал черв'ячного колеса - БрА10Ж4Н4
2. Кінематична схема приводу стрічкового конвеєра
Рисунок 2.1 Кінематична схема приводу стрічкового конвеєра
3. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок
3.1 Загальний ККД приводу стрічкового конвеєра.
Приймаються ККД черв'ячного редуктора
Коефіцієнт, що враховує втрати пари підшипників кочення
ККД відкритої ланцюгової передачі
ККД відкритої ремінної передачі
Втрати в опорах вала приводного барабана
3.2 Визначаємо потужність на валу барабана
3.3 Визначаємо необхідну потужність електродвигуна
Вибираємо стандартний асинхронний електродвигун серії 4А, закритий обдувається потужністю Р = 7,5 кВт з синхронною частотою обертання 1500 об / хв 4А132S4УЗ та ковзанням s = 3,0%. Номінальна частота обертання валу двигуна
3.4 Визначаємо кутову швидкість вала двигуна
3.5 Визначаємо кутову швидкість барабана
3.6 Визначаємо загальне передавальне відношення
З рекомендацій [1, c. 7] приймаємо передавальне відношення редуктора Uред = 8; ланцюгової передачі передачі Uц = 3; ремінної передачі Uр = 2,115.
3.7 Визначаємо результати кінематичних розрахунків на валах
Вал А:
Частота обертання вала
Кутова швидкість
Потужність на валу
Крутний момент
Вал Б:
Частота обертання вала
Кутова швидкість
Потужність на валу
Крутний момент
Вал В:
Частота обертання вала
Кутова швидкість
Потужність на валу
Крутний момент
Вал Г:
Частота обертання вала
Кутова швидкість
Потужність на валу
Крутний момент
Результати кінематичних розрахунків зведені в таблицю 3.1
Таблиця 3.1 Результати кінематичних розрахунків
| Вал | Кутова швидкість | Частота обертання п, об / хв | Потужність на валу Р, кВт | Крутний момент Т, Н м |
| А | 152,3 | 1455,0 | 6,150 | 40,38 |
| Б | 72,0 | 687,8 | 5,970 | 82,90 |
| У | 9,0 | 85,9 | 5,267 | 585,0 |
| Г | 3,0 | 28,6 | 4,800 | 1600 |
Умова виконана
4. Розрахунок зубчастих коліс редуктора
4.1 Число витків черв'яка Z1 приймаємо в залежності від передаточного числа: при Uред = 8 приймаємо Z1 = 4 [1, с 55]
Тоді число зубів черв'ячного колеса:
Z2 = Z1 U = 4 8 = 32
При цьому
4.2 Матеріал черв'ячного валу - 40ХН з твердістю після гарту не менше 45 HRC [1, с. 35]. Матеріал вінця черв'ячного колеса - БрА10Ж4Н4.
Попередньо приймаємо швидкість ковзання в зачепленні
Vз = 4м / с. [1, с 68]
Тоді при тривалій роботі допускається контактне напруження
[
Допустиме напруження згину для нереверсивний роботи
[
У цій формулі KFL = 0,543 при тривалій роботі;
[
[
Приймаються попередньо коефіцієнт діаметра черв'яка q = 8. [1, c 55]
4.3 Приймаються попередньо коефіцієнт навантаження К = 1,2. [1, c 369]
Визначаємо міжосьова відстань з умови контактної витривалості
де Т3 - крутний момент на відомому валу редуктора Т3 = ТБ = 585 Н м (див. табл. 3.1)
К - коефіцієнт навантаження До = 1,2 [1, c 369]
Z2 - число зубів веденого колеса
Модуль
Приймаємо по ГОСТ 2144-76 стандартні значення т = 8 мм; q = 8
Міжосьова відстань при стандартних значеннях т і q:
4.4 Основні розміри черв'яка
ділильний діаметр черв'яка
d1 = qm = 8 8 = 64 мм
діаметр вершин витків черв'яка
діаметри западин витків черв'яка
довжина нарізаною частини шліфованого черв'яка
Приймаються в1 = 130 мм.
Ділильний кут підйому витка при Z1 = 4 і q = 8
4.5 Основні розміри вінця черв'ячного колеса:
ділильний діаметр черв'ячного колеса
діаметр вершин зубів черв'ячного колеса
діаметри западин зубів черв'ячного колеса
найбільший діаметр колеса
ширина вінця черв'ячного колеса
Окружна швидкість черв'яка
де п1 - частота обертання черв'ячного валу, п1 = ПБ = 687,8 об / хв (див. табл. 3.1)
Швидкість ковзання
при цій швидкості [
похибка становитиме
4.6 Розрахунок контактних напруг [
Вибираємо 7-ю ступінь точності передачі, при цьому Кv = 1,0 [1, с. 65].
Коефіцієнт нерівномірності розподілу навантаження визначаємо за формулою [1, c 64]
де
х-допоміжний коефіцієнт х = 0,6 [1, с. 65].
Коефіцієнт навантаження
Перевіряємо контактну напругу за формулою
Отриманий результат більше допустимого напруги на
Приймаються ширину вінця b = 65 мм
4.7 Перевірка міцності зубів черв'ячного колеса на згин.
Еквівалентне число зубів
Коефіцієнт форми зуба YF = 2,37 [1, с. 63].
Напруга вигину
що значно менше обчисленого раніше [
Умова виконана.
4.8 Результати розрахунків зубчастих коліс зведені в таблицю 4.1
Таблиця 4.1 Основні характеристики зачеплення
| № п / п | Параметр | Черв'ячний вал | Черв'ячне колесо |
| 1. | Міжосьова відстань, мм | 160 | |
| 2. | Модуль, мм | 8 | |
| 3. | Кількість зубів | 4 | 32 |
| 4. | Ділильний діаметр, мм | 64 | 256 |
| 5. | Діаметр вершин зубів, мм | 80 | 272 |
| 6. | Діаметри западин, мм | 44,8 | 236,8 |
| 7. | Найбільший діаметр колеса, мм | ___ | 284 |
| 8. | Довжина нарізаної частини шліфованого черв'яка, мм | 155 | ___ |
| 9. | Ширина вінця черв'ячного колеса, мм | ___ | 65 |
| 10. | Матеріал | Сталь 40ХН | БрА10Ж4Н4 |
| 11. | Допустиме контактне напруження, МПа | 184 | |
| 12 | Розрахункове контактне напруження, МПа | 191 | |
| 13. | Допустиме напруження згину, МПа | ____ | 54,8 |
| 14. | Розрахункове напруження згину, МПа | ____ | 7,66 |
5. Література
1. Чернавський С.А. Курсове проектування деталей машин: Навчальний посібник для учнів машинобудівних спеціальних технікумів - М.: Машинобудування, 1988.