Автоматический литейный конвейер

,


Принимаем передаточное число расчетного редуктора  в пределах 7,1…50 (= 22 ) , ременной передачи в пределах от 3…8 (=4),


                                                   ,                                  (2.4)


,


Передаточное число «реального» редуктора:

                                                ,                                      (2.5)


    ,


Передаточное число тихоходного вала:


                                                ,                                         (2.6)


= 0,88*4,58=4,05.


Передаточное число быстроходного вала:


                                               ,                                                    (2.7)


,



3 Расчет редуктора


  3.1 Основные характеристики механизмов привода


3.1.1 Расчет частоты вращения валов частота вращения ротора

двигателя:


                                    , (об/мин)                                       (3.1)


     - частота вращения входного вала редуктора:


                                             ,                                                     (3.2)


, (об/мин)


 - частота вращения быстроходного вала:


                                                ,                                                      (3.3)


, (об/мин)


 - частота вращения тихоходного вала:


                                                  ,                                                    (3.4)

         

,(об/мин)

  3.1.2 Определяем мощность на каждом валу мощность на валу

двигателя:


                                                     ,                                                (3.5)


, (кВт)


 - мощность на входном валу редуктора:

           

                                              ,                                         (3.6)


, (кВт)


 - мощность на быстроходном валу редуктора:


                                            ,                                             (3.7)


, (кВт)


 - мощность на тихоходном валу редуктора:


                                      ,                                        (3.8)


, (кВт)


  3.1.3 Определяем крутящий момент на валах системы момент на валу

двигателя

                                                   ,                                          (3.9)


, (Н*м)


 - момент на входном валу редуктора:


                                                   ,                                        (3.10)


, (Н*м)


 - момент на быстроходном валу редуктора:


                                                   ,                                        (3.11)


, (Н*м)


 - момент на тихоходном  валу редуктора:


                                                   ,                                        (3.12)


, (Н*м)


3.2  Подбор редуктора


По рассчитанным данным подбираем редуктор марки 1Ц2У-250-22-11У1.

Редуктор зубчатый цилиндрический двухступенчатый узкий горизонтальный общемашиностроительного назначения предназначен для увеличения крутящих моментов и уменьшения частоты вращения. Условия применения редукторов - нагрузка постоянная и переменная, одного направления и реверсивная, работа постоянная или с периодическими остановками, вращение валов в любую сторону, частота вращения входного вала не более 1800 об/мин; внешняя среда - атмосфера типов I, II, при запыленности воздуха не более 10 мг/куб.м. Для двухконцевого исполнения валов номинальная радиальная нагрузка на каждый из валов должна быть уменьшена на 50%. Климатические исполнения У1, У2, У3, Т1, Т2, Т3, УХЛ4, О4 по ГОСТ 15150. Конусность быстроходного и тихоходного валов 1:10. При комплектации конусными валами в состав поставки входят шайбы и гайки для крепления полумуфт.

Редуктор имеет следующие характеристики:

- Межосевое расстояние - 410 мм.

- Непрерывный режим работы (Н) ПВ=100% - Номинальный крутящий момент на выходном валу при работе в повторно-кратковрем. режимах- 5000 Н*м.

- КПД  97%.

- Масса - 310 кг.

- Параметры быстроходного конического вала (1:10) (DxL) 40х82.

- Параметры  тихоходного  конического вала (1:10) (DxL) 90х130.

- Параметры  зубчатой полумуфты m=4/z=56.

4 Расчет ременной передачи


 4.1 Расчет ременной передачи


В настоящее время в машиностроение получили наибольшее распространение передачи клиновыми (нормального и узкого сечения) и поликлиновыми ремнями. Скорость клиновых ремней не должна превышать 25-30 м/с, а поликлиновых ремней 40 м/с. При одинаковых габаритных размерах передачи узкими клиновыми ремнями в 1,5 – 2 раза выше по тяговой способности, чем передача клиновыми ремнями нормального сечения.

Согласно ГОСТ 1284.3-80 расчет клиновых ремней сводится к подбору типа и числа ремней. Основным расчетам ремней считается расчет по тяговой способности.

Расчет ременной передачи ведем по алгоритму приведенному на рисунке 3


Рисунок 3 Схема алгоритма расчета клиноременных передач

Расчеты производим на ЭВМ.

Полученные данные:

- Выбираем нормальный тип ремня. (Б)

- Мощность на ведущем валу N = 5.19.

- Частота вращения ведущего вала n = 820 об/мин.

- Передаточное число ременной передачи U = 4.

- Диаметр малого шкива d1 = 125 мм.

- Высота сечения ремня h = 10.5 мм.

- Диаметр большого шкива d2 = 500 мм.

- Длина ремня L = 2650 мм.

- Межосевое расстояние А = 1016 мм.

- Скорость ремня V= 5.23 м/с.

- Угол обхвата малого шкива а = 158 град.

- Число ремней клиновых Z = 5.

- Усилие действующее на валы Q = 1991Н.

5 Конструирования вала тяговых звездочек


5.1 Расчет тихоходного вала


Разработка конструкций валов приводов содержит в себе все основные стадии проектирования, техническое предложение, эскизный проект. Алгоритм расчета валов приведен на рисунке 4.


Рисунок 4 Схема алгоритма расчета вала

Исходные данные для расчета: Т – сила действующая на вал; Fr, Ft,Fx -  крутящие моменты. Так как на расчетном валу нет элементов вызывающих осевую силу   Fx= 0, Ft = 20806,  Fr = -20806, Т = 4383.


5.2 Определения опорных реакций


5.2.1 Расчет реакции опор

Реакции опор вала изображены на рисунке 5.

Рисунок 5 Эпюры вала тяговых звездочек

Реакция левой опоры.

 от оси :

                                ,                                          (5.1)


где l1,l2,l3,l4 – расстояние между элементами конструкции вала, l1 = 100, l2 = 630 , l3=100, l4=110, = = 20806 H.


, (Н)


от оси :

                               ,                                       (5.2)


где  = -20806 Н.

, (Н)


Реакция правой опоры.

 от оси :

                                            ,                                            (5.3)


, (Н)


от оси :

                                            ,                                            (5.4)


, (Н)

5.2.2 Определяем изгибающие моменты для рассчитываемого вала

 Горизонтальной плоскости Ми, от оси   :  для муфты Ми(м) = 0, левая опора Ми(л)= 0, для левой звездочки Ми(лз) = - 2039 Н*м , для правой звездочки Ми(пз) = -2081 Н*м, для правой опоры Ми(п) = -42 Н*м . Эпюры данных сил изображены на рисунке 5. 

Вертикальной плоскости Ми, от оси : для муфты Ми(м) = 0, левая опора Ми(л)= 0, для левой звездочки Ми(лз) = 0, для правой звездочки Ми(пз) = 0,

для правой опоры Ми(п) = 0 . Эпюры данных сил изображены на рисунке 5. 

Ми приведенная:  для муфты Ми(м) = 4383 Н*м , левая опора Ми(л)= 4383 Н*м, для левой звездочки Ми(лз) = 4383 Н*м, для правой звездочки Ми(пз) = 3022 Н*м, для правой опоры Ми(п) = 42 Н*м. Эпюры данных сил изображены на рисунке 5. 

Полный изгибающий момент равен: для муфты Т(м) = 4383 Н*м , левая опора Т(л)= 4383 Н*м, для левой звездочки Т(лз) = 4383 Н*м, для правой звездочки Т(пз) = 2192 Н*м, для правой опоры Т(п) = 0 Н*м. Эпюры данных сил изображены на рисунке 5. 

Выбираем материал для вала по приведенным нагрузкам: Сталь 45 ГОСТ 1050-88.

 

5.3 Определяем диаметр вала


По приведенной нагрузки определяем наиболее нагруженный участок вала, Мприв = 4834 Н*м.

Диаметр вала равен:

                                            ,                                                 (5.5)


где - допускаемое напряжения на изгиб.

                                          ,                                                 (5.6)

где - предельная выносливость материала при изгибе,

=250; = 2 – ориентировочное значения коэффициента концентрации; = 2  - ориентировочное значения коэффициента запаса прочности.

,


, (мм).


Минимальное значения диаметра вала в месте крепления звездочек должно быть не менее 90 мм. Принимаем 100 мм.

Минимальная величина диаметра вала в месте крепленя муфты должно быть не мене 78 мм, принимаем 85 мм.

Минимальная величина диаметра вала в месте крепленя подшипников должно быть не мене 78 мм и должна быть кратное 5,  принимаем 90 мм.

Общий диаметр вала принимаем 110 мм.

Размеры вала приведены на рисунке 6. 


Рисунок 6 Расчетная величина вала


5.4 Расчет коэффициент запаса прочности


Коэффициент запаса усталостной прочности по нормальным напряжениям определяется для опасного сечения.

                                          ,                                       (5.7)


где- эффективный коэффициент концентрации напряжений при изгиб, =1,27 ;  - коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности при параметре шероховатости Rz <20мкм, = 0,9; - маштабый фактор для нормальных напряжений, = 0,7; - амплитуда нормального напряжения, = 0,02;  - момент сопротивления изгибу, W = 100000;  - коэффициент чувствительности к асимметрии, = 0; - среднее напряжение, 0.



 Коэффициент запаса усталостной прочности определяется по касательным напряжениям:

                                             ,                                      (5.8)


где - предел выносливости материала при кручении, =150; - эффективный коэффициент концентрации напряжений, = 1,05; - коэффициент, учитывающий влияние шероховатости поверхности при параметре шероховатости Rz <20мкм, = 0,9; - маштабый фактор для нормальных напряжений, = 0,59; - коэффициент чувствительности к асимметрии, = 0;  - амплитуда циклов и среднее касательное нарпяжений, =0,01; Т – крутящий момент, Т = 4383 Н*м; - полярный момент сопротивления, Wp=200000.

Страницы: 1, 2, 3



Реклама
В соцсетях
рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать рефераты скачать