Министерство образования и науки Российской Федерации

Магнитогорский государственный технический университет

им. Г.И. Носова

 

Кафедра прикладной механики и деталей машин

Курсовой проект по дисциплине "Детали машин"

 

"Привод люлечного элеватора"

Исходные данные

Тяговая сила цепи F, кН – 2,8

Скорость тяговой цепи V, м/с – 1,2

Шаг тяговой цепи р, мм – 80

Число зубьев звездочки – 9

Допускаемое отклонение скорости тяговой цепи δ, % - 6

Срок службы привода Lr, лет – 5.

1. Выбор электродвигателя. Кинематический расчет привода

Определим потребляемую мощность привода (мощность на выходе):

Вт.

Определим общий КПД привода:

η = η1· η2· η3· η4,

η1 = ηпер = 0,95;

η2 = ηред = ηпер· ηподш2 = 0,98·0,982 = 0,96;

η3 = ηсоед.муфт = 0,98;

η4 = ηподш.опор = 0,992 = 0,98;

η = 0,95·0,96·0,98·0,98 = 0,88.

Требуемая мощность электродвигателя:

Вт.

Определим угловую скорость вала люлечного элеватора:

рад/с;

мм.

Определим частоту вращения приводного вала рабочей машины (число оборотов на выходе):

об/мин.

Общее передаточное число привода:

 

Частота вращения вала электродвигателя (число оборотов на входе):

 об/мин.

Выбираем электродвигатель АИР 112МВ6/950 ТУ 16-525564-84 с мощностью 4кВт и синхронной частотой вращения 1000 об/мин.

Номинальная частота вращения:  об/мин.

 рад/с.

Определяем фактическое передаточное число привода:

.

Поскольку по условию задачи не заданы передаточные числа, то по ГОСТ2185–86 принимаем:

Uред = 2,5,

Uпер = .

Определим частоту вращения и угловую скорость валов редуктора

Определим вращающие моменты на валах привода:

 Н·мм;

Т1 = Тдв

 Н·мм.

2. Расчет зубчатых колес редуктора

 

Принимаем для шестерни марку стали Ст45,улучшение; для зубчатого колеса Ст45, улучшение, термообработка.

 

НВср = 0,5(НВ1 + НВ2)

НВср = 0,5(235 + 262) = 248,5 – зубчатое колесо,

НВср = 0,5(269 + 302) = 285,5 – шестерня.

Определяем допускаемое контактное напряжение колеса:

 МПа;

Шестерни:

582 МПа;

Допускаемое контактное напряжение:

 МПа.

Определим межосевое расстояние редуктора из условия контактной выносливости поверхностей зубьев:

мм.

Определяем нормальный модуль зацепления:

мм,

мм.

Примем предварительно угол наклона зубьев β = 100 и определим количество зубьев шестерни и зубчатого колеса:

, тогда

.

Уточненное значение угла наклона зубьев:

,

β = 90.

Основные размеры шестерни и колеса:

Диаметры делительные:

мм;

мм.

Проверка:

мм.

Диаметры вершин зубьев:

мм,

мм.

Ширина колеса:

 

мм,

Ширина шестерни:

 

мм.

Определим коэффициент ширины шестерни по диаметру:

.

Диаметры впадин:

мм,

мм.

Окружная скорость колес и степень точности передачи:

м/с – 9 степень точности.

Коэффициент нагрузки:

.

Проверка контактных напряжений:

 МПа.

 МПа < ,

Условие прочности по контактным напряжениям выполняется, материал зубчатых колес подобран верно.

Определяем силы, действующие в зацеплении:

Окружная сила:

 Н.

Радиальная сила:

 Н.

Осевая сила:

 Н.

Проверим зубья на выносливость по напряжениям изгиба:

, , .

У шестерни

,

У колеса

,

Определим допускаемое напряжение:

= МПа,

, ,

.

Находим отношение для колеса:

 <

3. ............