Проект привода от электродвигателя к машине прессования кормов

Министерство сельского хозяйства и продовольствия РФ Ижевская государственная сельскохозяйственная академия.

Кафедра «Сопротивление материалов»

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО МЕХАНИКЕ

Проект привода от электродвигателя к машине прессования кормов

Разработал:

студент 432 гр.

Микешкин П.В.

Руководил:

доцент к.т.п.

Канаев А.С.

Ижевск, 2006

1. Данные для расчета

2. Кинематический расчёт привода. Выбор электродвигателя

3. Двигатели закрытые, обдуваемые

4.Расчёт основных параметров зубчатых передач

5. Составление кинематических схем для расчёта валов и подшипников качения. Определение сил действующих в зацеплении и опорных реакций. 8

6. Расчёт и выбор концов валов

7. Выбор и расчёт подшипников качения

8. Эскизное проектирование. Конструкция быстроходного вала

9. Расчёт диаметров тихоходного вала в опасном сечении

10.Выбор и расчёт шпоночных соединений

11. Расчёт основных конструктивных элементов корпусных, резьбовых и зубчатых деталей

12. Выбор метода, типа смазки для зубчатых передач и подшипников

13. Выбор фланцевой муфты

14. Выбор и расчёт клиноременной передачи

15. Литература

электродвигатель привод зубчатый клиноременный передача

1. Данные для расчёта

N=6,5 кВт. — мощность на валу электродвигателя (кВт).

щ=13 рад/с. — угловая скорость вала машины;

Тип зубьев — прямой;

u=4 — передаточное число редуктора.

Тип гибкой связи — клиноремённая.

щ — угловая скорость вала электродвигателя (150 рад/с)

Схема 1.

2. Кинематический расчёт привода. Выбор электродвигателя

1. Примем К.П.Д. цилиндрического редуктора — 0,97; ремённой передачи — О, 95; муфты — 0,99;

2. Определим передаточное число привода:

3. Определим передаточное число ремённой передачи (гибкой связи):

4. Рассчитаем потребную мощность для электродвигателя:

5. Определим синхронную частоту вращения вала электродвигателя:

6. По синхронной частоте и потребной мощности определяем тип электродвигателя:

Тип электродвигателя — 132S4/1455 N=7.5кВт

3. Двигатели закрытые, обдуваемые

d=38 l=80 l₃=276 d₁=12 h₁=132

h=8 l₁=140 l₄=480 d₂=350 h₂=350

b=10 l₂=216 l₅=80 h₃=13

4. Расчёт основных параметров зубчатых передач

1. Межосевое расстояние:

; Ка=4950-для прямозубых.

2. Модуль передачи:

3. Угол наклона зубьев:

Cуммарное число зубьев:

4. Число зубьев:

5. Фактическое передаточное число редуктора и его отклонение:

7.Диаметрыколес

5. Составление кинематических схем для расчёта валов и подшипников качения. Определение сил действующих в зацеплении и опорных реакций

Fr-радиальная; Fa-осевая; F_щ-окружная сила.

Быстроходный вал:

Тихоходный вал:

6. Расчёт и выбор концов валов

Быстроходный вал:

Тихоходный вал:

Быстроходный вал выбираем 2 исполнения:

d=25 l=42 r=0.4 c=0.4

Тихоходный вал выбираем 2 исполнения:

d=40 l=82 r=1.0 c=0.6

7. Выбор и расчёт подшипников качения

Подшипники качения выбирают по динамической грузоподъемности (n>10min¹).

Динамическая грузоподъёмность рассчитывается согласно зависимости:

где: Рдинамическая эквивалентная нагрузка;

L — долговечность, млн. оборотов;

F_r — радиальная нагрузка на подшипник: F_r=R_B

V — коэффициент, учитывающий, какое кольцо вращается: V=1

x=1.0; - коэффициенты радиальной нагрузок (для подшипников радиальных); F_a — осевая нагрузка на подшипник, равная осевой силе в зубчатой передаче; К_т= 1,2 — коэффициент безопасности;

K_ф= 1,0 — коэффициент, учитывающий температуру подшипника;

n — число оборотов вала;

L_h — долговечность в часах (10 000 часов — для быстроходных валов; 50 000 часов — для тихоходных валов);

Q — показатель степени: q=3 — для роликоподшипников;

Далее, имея необходимый диаметр вала, по динамической грузоподъёмности выбираем подшипники. Подшипники на одном валу должны быть одинаковы, поэтому расчёт необходимо вести по наиболее нагруженной опоре (опора В). Тихоходный вал:

Быстроходный вал:

8. Эскизное проектирование. Конструкция быстроходного вала

d_п=25мм

d₃=25+5=30мм

d_п=d₅=25мм

9. Расчёт диаметров тихоходного вала в опасном сечении

10. Выбор и расчёт шпоночных соединений

В зависимости от d выбирают из табл. сечение шпонки b, h.

Для быстроходного вала:

d=25 b=8 h=7 t₁=4 t₂=3.3 фаска — 0,25, 2 — исполнение

расчёт рабочей длины шпонки:

Для тихоходного вала:

d=40 b=12 h=8 t₁=5 t₂=3,8 фаска — 0,4, 2- исполнение

расчёт рабочей длины шпонки:

11. Расчёт основных конструктивных элементов корпусных, резьбовых и зубчатых деталей

1. Толщина стенки корпуса: h₃=0,025а+4мм=6.8мм;

Толщина крышки: h₄=0,9h₃=0,9*6.8=6.12мм;

Толщина рёбер жёсткости: (1,2.1,5)h₃=8.45мм;

2. диаметр отверстия под фундаментальный болт:

d=0,04а+12мм=16.48мм;

3. Толщина фланца подошвы корпуса h=1,5d=1,5*16.48=24.72мм;

4. Толщина фланца крышки h₂=1,5h₄=1,5*6.1=9.1мм;

5. Толщина фланца корпуса h₁=1,6d₁=10.2мм;

6. диаметр стяжных болтов d₁=0,03a+10мм=13.36мм;

7. Высота центров Н=1,06а=120мм;

8.Диаметр бонки под подшипник

d_Б=1,25d_n+10мм=100мм — быстроходный

d_Б=1,25d_n+10мм=135мм — тихоходный

9. Наименьший зазор между колесом и стенкой корпуса:

По диаметру — 1.2*h₃=8.16мм;

По торцу — h₃=6.8мм;

10. Длина ступицы L_ст=(1. 1,5)D>длины шпонки;

L_ст=1.5*40=60мм;

11. диаметр ступицы: D₁=1,5D=1.5*40=60мм;

12. диаметр D₂=d_a2-10m=179.5−10*2.24=156.8мм;

13. Ширина зубчатого колеса: b=a*Ш=112*0.315=35.28мм;

14. Ширина обода: b₁=0.3b=13.44мм;

15. Ширина зубчатого венца шестерни b₂=b+m=44.8+2.24=42.56мм;

12. Выбор метода, типа смазки для зубчатых передач и подшипников редуктора и расчёт объёма масляной ванны. Контроль уровня масла

Способ смазки — картерный. Тихоходное зубчатое колесо погружено в масляную ванну на ширину зубчатого венца, т. е. 58.25мм.

Объём масляной ванны:

V=LНВ=251.24*21*70=480 119мм³

L=0.5(+d_a2)++(20…30)=0.5(49.28+179.2)+112+25=251мм;

В=b+(20…30)=44,8+25=70мм;

Контроль уровня масляной ванны осуществляется с помощью маслоспускной пробки, находящейся в торцевой стенке редуктора.

V=75d₁/U_гс=1.17м/с

Кинематическая вязкость (сСт). при V=1,17 м/с =120

Марка масла при такой вязкости — И-100А.

13. Выбор фланцевой муфты

d₁=40мм; D=150мм; L=170мм.

14. Выбор и расчёт ремённой передачи

По числу оборотов и передаваемой мощности эл. дв. в кВт малого шкива выбираем тип ремня: тип — Б, у которого: S=138мм², h=10.5

15. Литература

1. Канаев А. С. Методическое пособие по курсовому проектированию. Ижевск, 1999.

2. Канаев А. С. Методика расчета ременных передач. Ижевск, 1998.

3. Канаев А. С. Образцы графического выполнения курсовой работы. Ижевск, 1998.