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

Содержание

1. Данные для расчета

. Кинематический расчёт привода. Выбор электродвигателя

. Двигатели закрытые, обдуваемые

.Расчёт основных параметров зубчатых передач

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

. Расчёт и выбор концов валов

. Выбор и расчёт подшипников качения

. Эскизное проектирование. Конструкция быстроходного вала

. Расчёт диаметров тихоходного вала в опасном сечении

.Выбор и расчёт шпоночных соединений

. Расчёт основных конструктивных элементов корпусных, резьбовых и зубчатых деталей

. Выбор метода, типа смазки для зубчатых передач и подшипников

. Выбор фланцевой муфты

. Выбор и расчёт клиноременной передачи

. Литература

электродвигатель привод зубчатый клиноременный передача

1. Данные для расчёта

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

ω=13 рад/с. - угловая скорость вала машины;

Тип зубьев - прямой;=4 - передаточное число редуктора.

Тип гибкой связи - клиноремённая.

ω - 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;

. 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=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_ω-окружная сила.

Тихоходный вал:

6. Расчёт и выбор концов валов

Быстроходный вал:

Тихоходный вал:

Быстроходный вал выбираем 2 исполнения:=25 l=42 r=0.4 c=0.4

Тихоходный вал выбираем 2 исполнения:=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: Р- динамическая эквивалентная нагрузка;

- долговечность, млн. оборотов;_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_ς= 1,2 - коэффициент безопасности;_τ= 1,0 - коэффициент, учитывающий температуру подшипника; - число оборотов вала; _h - долговечность в часах (10000 часов - для быстроходных валов; 50000 часов - для тихоходных валов);- 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 ₃=25+5=30мм_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:=25 b=8 h=7 t₁=4 t₂=3.3 фаска - 0,25 , 2 - исполнение

расчёт рабочей длины шпонки:

Для тихоходного вала:=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;

. диаметр отверстия под фундаментальный болт:=0,04а+12мм=16.48мм;

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

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

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

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

. Высота центров Н=1,06а=120мм;

.Диаметр бонки под подшипник_Б=1,25d_n+10мм=100мм - быстроходный_Б=1,25d_n+10мм=135мм - тихоходный

. Наименьший зазор между колесом и стенкой корпуса:

По диаметру - 1.2*h₃=8.16мм;

По торцу - h₃=6.8мм;

. Длина ступицы L_ст=(1.. 1,5)D>длины шпонки; _ст=1.5*40=60мм;

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

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

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

. Ширина обода: b₁=0.3b=13.44мм;

. 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=480119мм³ =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.

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.

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

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