Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Розрахунок зубчасто-пасового приводу

Розрахунок зубчасто-пасового приводу

РОЗРАХУНОК зубчасто-пасового привода


Вибір електродвигуна та розрахунок основних параметрів привода


Розрахунок зубчасто-пасового приводу


Вихідні дані: Nз = 6.5 кВт;

Nв=70 об/хв


1.1 Визначаємо частоту обертання вихідної ланки привода:


nз =70 об/хв.


1.2 Визначаємо КПД електродвигуна:


hпр = hр.пЧ (hпод. )mЧ hз.п = 0,96 Ч 0,992 Ч 0,98 = 0,95;

hп.п = 0,94 ... 0,96 – К.К.Д пасової передачі (с.15 [1]), ηр = 0,96;

hз.п = 0,96 ... 0,98 – К.К.Д зубчастого редуктора (с.15 [1]), ηз = 0,98;


1.3 Визначаємо необхідну потужність двигуна, (кВт):


Розрахунок зубчасто-пасового приводу

Розрахунок зубчасто-пасового приводу

1.4 Визначаємо можливу частоту обертання двигуна(1/хв.)


Розрахунок зубчасто-пасового приводу

nэд<15*nвых<15*7=1050

Беремо електродвигун серії 4А згідно з ГОСТ 19523-81 (табл. 2 [1]) 4А132М6У3.

Параметри електродвигуна:


Nел = 7,06кВт; nел = 970 об/хв.;


1.5 Визначаємо дійсне передаточне відношення привода:


Розрахунок зубчасто-пасового приводу


1.6 Визначаємо передаточне відношення по ступенях


Розрахунок зубчасто-пасового приводу

Розрахунок зубчасто-пасового приводу

Розрахунок зубчасто-пасового приводу

Uр=3

Uз=4.62


1.7 Визначаємо частоти обертання валів привода (об/хв):


n1 = nел = 970

Розрахунок зубчасто-пасового приводу;

n3 Розрахунок зубчасто-пасового приводу


1.8 Визначаємо потужності на валах привода (кВт):


N1 = Nвх.= 7,06

N2 = N1 Ч hп.п = 7,06Ч 0,95 = 6,7;

N3 = Nвых.= 6,5


1.9 Визначаємо крутні моменти на валах привода (нм):


T1 = 9550Розрахунок зубчасто-пасового приводу;

T2 = 9550Розрахунок зубчасто-пасового приводу;

T3 = 9550 Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


1.10 Визначаємо орієнтовні діаметри валів привода (мм):


d1 = dел = 38, (табл. 3 [1]);

d = Розрахунок зубчасто-пасового приводу;

k = Розрахунок зубчасто-пасового приводу;

d2 =29,23 => 30 =>35 ;

d3 =51 =>55 =>55.


Де[t] = 15 … 30 МПа – допустиме напруження.

Приймаємо: d2 = 35 мм, d3 = 55 мм.

1.11 Основні параметри привода:


параметры размерность Вал 1 (ел.) Вал 2 (5) Вал 3 (9)
1 N кВт 7.06 6.7 6.5
2 n об/хв 970 388 70
3 T Нм 69.5 164.9 886.8
4 d мм 38 35 60

2. Розрахунок клинопасової передачі


Розрахунок зубчасто-пасового приводу


Вихідні дані: N1 = 7.06 кВт;

n1 = 970 об/хв;

T1 = 69.5Нм;

Uр=2.5


2.1 Визначаємо профіль паса:


T = 69.5

Приймаємо профіль паса “Б” з розмірами перерізу (табл. 2.12):


Розрахунок зубчасто-пасового приводу


bp = 14 мм;

h = 10.5 мм;

b0 = 17 мм;

y0 = 4.0 мм;

F1 = 1.38 см2;

q = 0,18 кг/м.


2.2 Визначаємо діаметр ведучого шківа (табл. 2.15):


dp1 = 140 мм.


2.3 Визначаємо діаметр веденого шківа (мм):


dp2 = dp1 Ч uп.п (1 – e) = 140 Ч 2.5∙ (1 – 0,02) = 384


де e = 0,01 ... 0,02 – коефіцієнт ковзання.

Згідно з ГОСТ 17383-73 (табл. 2.4) приймаємо:

dp2 = 400 мм.


2.4 Фактичне передаточне відношення


uп.п = Розрахунок зубчасто-пасового приводуРозрахунок зубчасто-пасового приводу.


2.5 Визначаємо швидкість паса (м/с):


V1 = Розрахунок зубчасто-пасового приводу< [V] = 25.


2.6 Частота обертів веденого вала (об/хв):


n2 = Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


2.7 Визначаємо міжосьову відстань (табл. 2.14), мм:


а1 = Ка Ч dp2 = 1,05 Ч 400=420;

Ка=1,05.


2.8 Розрахункове значення довжини паса (мм):


L1=Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


Вибираємо стандартну довжину паса (с. 26):

L1ст. = 1800 мм.


2.9 Перевіряємо умову обмеженості числа пробігів паса (1/c):


Розрахунок зубчасто-пасового приводу< [Розрахунок зубчасто-пасового приводу] = 5


2.10 Уточнюємо міжосьову відстань (мм):


Розрахунок зубчасто-пасового приводу

a2cm=368 мм


2.10.1 Мінімальне значення міжосьової відстані (мм):


аmin =352-0,01*1600=336


2.10.2 Максимальне значення міжосьової відстані (мм):


amax =352+0,01*1600=368.


2.11 Перевіряємо кут обхвату ведучого шківа:


a1 = 180° – 60°∙Розрахунок зубчасто-пасового приводу 180° – 60°∙Розрахунок зубчасто-пасового приводу°>[a1] = 110°


Вимоги виконуються.


2.12 Знаходимо коефіцієнт довжини паса:


Розрахунок зубчасто-пасового приводу (табл. 2.19),


де L0 = 2240 мм – базова довжина паса “Б” (табл. 2.15).


2.13 Вихідна потужність паса (табл. 2.15) при dp1 = 140 мм и V1 =45 м/с

® N0 =1,07 кВт


2.14 Коефіцієнт кута обхвату (табл. 2.18)


Сa = 0,89.


2.15 Поправка до обертового моменту на передаточне відношення (табл. 2.20)


DTп = 2,3 нм.


2.16 Поправка до потужності (кВт):


DNп = 0,0001∙ DTп Ч n1 = 0,0001 Ч 2,3 Ч 970 = 0.22.


2.17 Знаходимо коефіцієнт режиму роботи (табл. 2.8):


Ср = 0,92


2.18 Допустима потужність на один клиновий пас (кВт):


[N] = (N0ЧCa∙CL + DNп) ∙Ср = (1,07*0,99*0,95+0,22) Ч 0,92 = 1,13.


2.19 Розрахункове число пасів:


z =Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


2.20 Коефіцієнт нерівномірності навантаження пасів (с. 28 [1])


Сz = 0,85.


2.21 Визначаємо дійсне число пасів:


zРозрахунок зубчасто-пасового приводу.

Приймаємо число пасів zРозрахунок зубчасто-пасового приводу= 8.


2.22 Зусилля попереднього натягу одного клинового пасу (н):


S01 =Розрахунок зубчасто-пасового приводу,


2.23 Визначаємо силу тиску на вали передачі (н):


Q = 2∙ S01Ч zРозрахунок зубчасто-пасового приводу∙sinРозрахунок зубчасто-пасового приводу.


2.24 Визначаємо розміри ободу шківа (табл. 2.21):


Розрахунок зубчасто-пасового приводу


lр = 14 мм;

h =10,8 мм;

b = 4,2 мм;

l = 19±0,4мм;

f = 18,5+2;-1 мм;

h1min = 8 мм;

a1 = 34°;

a2 = 38°.

Зовнішній діаметр шківа (мм):


de1 = dp1 + 2∙b = 140+2*4,2=148,4 мм

de2 = dp2 + 2∙b = 384+2*4,2=392,4 мм.


Ширина обода шківа (мм):


М = (zРозрахунок зубчасто-пасового приводу– 1) Ч L + 2∙¦ = 196.


3. РОЗРАХУНОК ЗАКРИТОї ЦИЛIНДРИЧНОї ЗУБЧАТОї ПЕРЕДАЧI


Розрахунок зубчасто-пасового приводу


Вихідні дані: N1 = 6,7 кВт;

n1 = 388 об/хв.;

T1 = 164,9н*м;

Uз = 4,62.


3.1 Вибираємо матеріал для виготовлення шестерні та колеса (табл. 8.8):


Параметри шестерня колеса
1 марка сталi Ст.40X Ст.45
2 твердiсть середини 245HB 200 HB
3 твердiсть поверхнi 58 HRСэ 50 HRСэ
4 термообробка Зак.ТВЧ Нормалiзацiя
5 межа текучестi 800 МПа 450 МПа
6 межа мiцнiстi (Gв) 1000 МПа 750 МПа

3.1.2 Вибираємо припустиме напруження перетина для шестерні:


Розрахунок зубчасто-пасового приводу МПа


Значення вибираємо з табл.3.19:

SF′ = 1,75;

SF″ = 1,0;

G0Flim1 = 600 Мпа;

YS = 1,0;

YR = 1,0;

kFL1 = 1,0;

kFl1 = 1,0.


3.1.3 Вибираємо припустиме напруження перетина для колеса:


Розрахунок зубчасто-пасового приводу МПа

G0Flim2 = 1,8 HB = 360 Мпа.


3.1.4 Вибираємо припустиме напруження перетина для шестерні з перенавантаженнi:


Розрахунок зубчасто-пасового приводу


GFlimM1 = 2450 (табл.3.19).

3.1.5 Вибираємо припустиме напруження перетина для колеса з перенавантаженнi:


Розрахунок зубчасто-пасового приводу МПа

GFlimM2 = 4,8 HB.


3.1.6 Визначаємо допустиме контактне напруження для зубців шестерні (МПа):


[Gн1] = Розрахунок зубчасто-пасового приводу МПа

GHlim1 = 1,8 ∙HRСэ+150 = 1194 МПа;

SH=1,25;

SHL=1,0;

zR = 0,95;

zV = 1,0.


3.1.7 Визначаємо допустиме контактне напруження для зубців колеса (МПа):


[Gн2]= Розрахунок зубчасто-пасового приводу МПа

GHlim2 = 2 ∙HB+70 = 470 МПа.


3.1.8 Визначаємо допустиме контактне напруження, дiюче в зацiпленнi:


[Gн]= min {[Gн1], [Gн2] } = 392МПа.


3.2 Проектуючий розрахунок зубчатой передачi


3.2.1 Визначаємо колову швидкість (м/с):


Vt =Розрахунок зубчасто-пасового приводу0,6.


3.2.2 Необхідна ступінь точності передачі (табл. 3.33:

nt = 9.


3.2.3 В основу покладена залежнiсть:

Розрахунок зубчасто-пасового приводу,


де КНα = 1,0 – коефіцієнт нерівномірності навантаження по зуб’ям;

КНb = 1,08 – коефіцієнт нерівномірності навантаження по ширині зубчастих вінців (рис. 8.15 [2]);

КНV = 1,05 – коефіцієнт динамічного навантаження (табл. 8.3 [2]);


zM = Розрахунок зубчасто-пасового приводу МПа1/2


– коефіцієнт, що враховує механічні властивості матеріалів зубчастих коліс;


zH = Розрахунок зубчасто-пасового приводу


- коефіцієнт форми спряжених поверхонь зубців;


zε = Розрахунок зубчасто-пасового приводу


- коефіцієнт торцевого перекриття зуба,

де


Розрахунок зубчасто-пасового приводу,


де z1 = 29-кiлькiсть зубців шестернi,

z2 =29*4,62=133,98=>134 - кiлькiсть зубців колеса,

cosβ = 1,

εα = [1,88-3,2∙(1/29 + 1/134)] = 1,75,

zε =0.75;


yd = 1 – коефіцієнт ширини зубчатого вінця (табл. 8.4 [2]);

dw1=86.6мм.


3.2.4 Визначаємо модуль зубців (мм):


Розрахунок зубчасто-пасового приводу,


Приймаємо стандартний модуль зубців (табл. 8.1 [2]):

m = 4 мм.


3.2.5 Були отриманi слiдуючi розрахунки:


m= 4мм;

z1 = 29;

z2 = 134;

dw1 = m∙z1= 4*29=87 мм;

bw = ψd∙dw1 = 86.6.


3.3 Геометричний розрахунок зубчатої передачi.

3.3.1 Обчислюємо ділильний кут профiля:


Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


3.3.2 Обчислюємо кут зацiплення:


Розрахунок зубчасто-пасового приводу;

х1+х2=0;

αtw=αt=20°.


3.3.3 Визначаемо мiжосьову вiдстань:


Розрахунок зубчасто-пасового приводумм.


3.3.4 Обчислюємо ділильний діаметр шестірні та колеса (мм):


di= Розрахунок зубчасто-пасового приводу,

d1=29*4=87 мм;

d2= 4*134=402 мм.


3.3.5 Обчислюємо діаметри вершин зубцiв шестірні та колеса (мм):


dai = Розрахунок зубчасто-пасового приводу;

da1=Розрахунок зубчасто-пасового приводумм;

da=Розрахунок зубчасто-пасового приводумм.


3.3.7 Обчислюємо діаметри осьових кругов впадiн шестірні та колеса (мм):


dfi=Розрахунок зубчасто-пасового приводу

df1=87-27.5=79.5мм;

df2=402-7.5=394.5 мм.

3.3.8 Обчислюємо кут профiля зуба у точцi на вершинах:


Розрахунок зубчасто-пасового приводу

Розрахунок зубчасто-пасового приводу;

Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


3.3.9 Обчислюємо складові коефицiенти торцевого перекриття:


Розрахунок зубчасто-пасового приводу

Розрахунок зубчасто-пасового приводу;

Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


3.3.10 Обчислюємо коефицiент торцевого перекриття:


Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


3.3.11 Обчислюємо осьовій шаг перекриття:


Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


3.3.12. Обчислюємо коефiциент осьового перекриття:

Розрахунок зубчасто-пасового приводу.

3.3.13. Сумарний коефіциент перекриття:

Розрахунок зубчасто-пасового приводу.

3.3.14 Обчислюємо еквівалентні числа зубчатої передачі:


Розрахунок зубчасто-пасового приводу

Розрахунок зубчасто-пасового приводу;

Розрахунок зубчасто-пасового приводу


3.3.15 Визначаємо колову швидкість (м/с):


Vt =Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


3.4 Перевiрочний розрахунок зубчатоi передачi.


3.4.1 Виконуємо перевірочний розрахунок по контактному напруженню для зубців колеса:


GН = Розрахунок зубчасто-пасового приводу[GН]=392 МПа,


де zM = Розрахунок зубчасто-пасового приводу МПа1/2 – коефіцієнт, що враховує механічні властивості матеріалів зубчастих коліс;

zH = Розрахунок зубчасто-пасового приводу- коефіцієнт форми спряжених поверхонь зубців;

zε = Розрахунок зубчасто-пасового приводу - коефіцієнт торцевого перекриття зуба,

КНα = 1,0,

КНb = 1,08,

КНV = 1,1,

GH = Розрахунок зубчасто-пасового приводу МПа.


Вимоги по контактному напруженню для зубців колеса виконуються.


3.4.2 Виконуємо перевірочний розрахунок на втому при згибі:


GFi = Розрахунок зубчасто-пасового приводуЈ [GFi],


де FtF - колова сила,


FtF= Розрахунок зубчасто-пасового приводу н,


КА = 1 – коефіцієнт роботи,

КFα = 1 - коефіцієнт нерівномірності навантаження мiж зубцями,

КFb = 1,12 – коефіцієнт нерівномірності навантаження,

КFV = 1,13 – коефіцієнт динамічного навантаження,

YFSi – коефіцієнт форми зубців (рис. 8.20 [2])

для не коригованих зубчастих коліс х = 0 знаходимо:

YFS1 = 4,1, YFS2 = 3,62,

Yβ = 1 – коефіцієнт кута нахилу зуба,

Yε = 1 - коефіцієнт перикриття зуба,


GF1 = Розрахунок зубчасто-пасового приводу ≤ [GF1] = 343МПа,

GF2 = Розрахунок зубчасто-пасового приводу≤ [GF2] = 206 МПа,


Вимоги по перевірочний розрахунок на втому при згин виконуються.

3.4.3 Виконуємо перевірочний розрахунок на контактну та згінну міцність при дії максимального навантаження (МПа):


Розрахунок зубчасто-пасового приводу,

GFMi = Розрахунок зубчасто-пасового приводу ≤ [GFMi],

GFM1 = Розрахунок зубчасто-пасового приводу ≤ [GFM1] = 1420 МПа,

GFM1 = Розрахунок зубчасто-пасового приводу ≤ [GFM1] = 549 МПа,


Вимоги по розрахунок на контактну та згінну міцність виконуються.

Отримали всi даннi.


4. перевірочний розрахунок веденого вала


Розрахунок зубчасто-пасового приводу


Вихідні дані:

Т = 886.8 нм;

а = в = 64 мм;

с = 97 мм.


4.1. Вибираємо матеріал для виготовлення вала (табл. 5.1)


Сталь 45, нормалізована НВ = 200;

Механічні характеристики:

sВ = 610 МПа; sТ = 360 МПа;

tт = 210 МПа; s-1 = 270 МПа;

t-1 = 150; ys = 0,1; yt = 0,05.


4.2 Визначаємо сили, що діють на вал (н):


Ft = Розрахунок зубчасто-пасового приводу – колова сила;

Fr = Ft Ч tga = 4411Ч tg20° = 9868– радіальна сила;

FМ = Розрахунок зубчасто-пасового приводу– радіальна сила муфти,

де D1 = 210 мм – діаметр розташування пальців (табл. 36).


4.3 Розробляємо розрахункову схему вала з діючими силами


4.4 Визначаємо реакції в опорах вала у вертикальній площині:


еРозрахунок зубчасто-пасового приводу

Розрахунок зубчасто-пасового приводу;

Розрахунок зубчасто-пасового приводуРозрахунок зубчасто-пасового приводу=-1223н;

еРозрахунок зубчасто-пасового приводу

Розрахунок зубчасто-пасового приводу;

Розрахунок зубчасто-пасового приводуРозрахунок зубчасто-пасового приводун.


Перевірка:


Розрахунок зубчасто-пасового приводу

Розрахунок зубчасто-пасового приводу;

6533-9868 +1223+2111=0


4.5 Будуємо епюру згинаючих моментів у вертикальній площині (нм):


Розрахунок зубчасто-пасового приводу;

Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


4.6 Визначаємо реакції в опорах вала у горизонтальній площині (н):


Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


Розрахунок зубчасто-пасового приводу


4.7 Будуємо епюру згинаючих моментів у горизонтальній площині (нм):


Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


4.8 Будуємо епюру сумарних згинаючих моментів (нм):


Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


4.9 Будуємо епюру обертового моменту (нм):


Моб = Т = 886.8.


4.10 Визначаємо небезпечний переріз при розрахунку на статичну міцність.


Небезпечний переріз знаходиться там, де максимальний згинаючий момент, тобто він проходить через точку К.


4.11 Визначаємо приведений момент в небезпечному перерізі (нм):


Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


4.12 Визначаємо розрахунковий діаметр вала у небезпечному перерізі на статичну міцність:


Розрахунок зубчасто-пасового приводумм < dкон = 45 мм;

Розрахунок зубчасто-пасового приводу МПа.


4.13 Перевіряємо вал на втомну міцність


Знаходимо небезпечний переріз при розрахунку на втомленність. Він проходить через точку К, тому що тут маємо найбільшу кількість концентраторів напружень: шпонковий паз та посадка маточини колеса на вал

Розрахунок зубчасто-пасового приводу,


де n, ns, nt - запас міцності загальний, нормальний, дотичний.


4.14 Визначаємо запас міцності за нормальними напруженнями (симетричний цикл):


Розрахунок зубчасто-пасового приводу


Розрахунок зубчасто-пасового приводу,


де G-1 = 270 МПа – границя втомленності матеріалу при симетричному циклі;

Кs = 1,73 - коефіцієнт концентрації напружень;

Кd = 1,9 – коефіцієнт, що враховує абсолютні розміри перерізу (рис. 15.5);

КF = 1,07 – коефіцієнт, що враховує стан поверхні (рис. 15.6).


sа = Розрахунок зубчасто-пасового приводуМПа – амплітуда нормальних напружень

Розрахунок зубчасто-пасового приводумм3 – осьовий момент опору переріза (табл. 5.9)

Розрахунок зубчасто-пасового приводу.


4.15 Визначаємо запас міцності за дотичними напруженнями


Розрахунок зубчасто-пасового приводу


(асиметричний цикл – откольовий)


Розрахунок зубчасто-пасового приводу,


де t-1 = 150 МПа – межа втомленності матеріалу при асиметричному циклі;

Кt = 1,55– коефіцієнт концентрації напружень;


tа = tm = Розрахунок зубчасто-пасового приводуМПа


– амплітудні та середні значення дотичних напружень;

Розрахунок зубчасто-пасового приводумм3 – полярний момент опору перерізу (табл. 5.9);

yt = 0,05 – коефіцієнт чутливості матеріалу до асиметрії циклу;


Розрахунок зубчасто-пасового приводу.

4.16 Визначаємо загальний запас міцності від втомленності у перерізі:


Розрахунок зубчасто-пасового
    <!--<div class=

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
-->

Похожие рефераты: