Автор: Пользователь скрыл имя, 29 Октября 2013 в 21:08, курсовая работа
Он состоит из электродвигателя 1, муфты 2, цилиндрического одноступенчатого редуктора 3, открытой зубчатой конической передачи 4, приводного вала 5 с барабаном 6.
Исходные данные для расчета приведены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Исходные данные для расчета.
Мощность на приводном валу
Р=3500 Вт
Частота вращения барабана
n=92 об/мин
Диаметр барабана
D=630 мм
Введение................................................................................................................. 2
1. Энергетический и кинематический расчеты привода................................. 3
1.1.1 Определение расчетной мощности привода............................................ 3
1.1.2 Выбор электродвигателя............................................................................ 4
1.1.3 Определение общего передаточного числа привода и выбор
стандартного редуктора............................................................................................ 4
1.1.4 Определение силовых и кинематических параметров привода.............. 5
2. Расчет открытой передачи привода............................................................. 7
3. Предварительный расчет приводного вала................................................... 14
4. Конструктивные размеры деталей открытой передачи............................ 16
5. Эскизная компоновка привода......................................................................... 18
6. Проверка долговечности подшипников приводного вала по
динамической грузоподъемности .............................................................................. 19
7. Проверка прочности шпоночных соединений................................................ 23
8. Уточненный расчет приводного вала............................................................ 24
9. Сборка привода................................................................................................. 28
Литература.......................................................................................................... 29
8 УТОЧНЕННЫЙ РАСЧЕТ ПРИВОДНОГО ВАЛА
Строим эпюры изгибающих моментов в горизонтальной плоскости:
M1Г=0,5·Fa4·d4=0,5·943·0,266=
M2Г=0,5·Fa4·d4-Fr4·a=125,42-
M4Г=XB·d=1238·0,2745=339,83 H·м;
M3Г=XB·(c+d)-(s/2)·c=1238·(0,
М5Г=0.
Строим эпюры изгибающих моментов в вертикальной плоскости:
М1В=0 H·м;
М2В=-Ft4·a=-2735·0,1135=-310,
М3В=-YB·(d+c)=-282,46·(0,2745+
М4В=-YB·d=-282,46·0,2745=-77,
М5В=0 H·м.
Суммарные изгибающие моменты:
H·м;
H·м;
H·м;
H·м;
H·м.
Крутящий момент:
MК=Т4=363,3 H·м.
Строим эпюры моментов.
Рисунок 6 – Эпюры моментов
Будем рассматривать опасное сечение под ступицей барабана.
Вал проверяем по условию запаса прочности S ≥ [S]. В качестве материала вала выбираем сталь 40Х улучшенную до σв=950 МПа, σт=750 МПа.
Определяем амплитудные напряжения циклов [1,стр. 255]:
; (58)
, (59)
где Wнетто – осевой момент сопротивления [1, табл. 11.1]:
; (60)
мм3;
Wpнетто – полярный момент инерции [1, табл. 11.1]:
; (61)
мм3;
МПа;
МПа.
Определяем коэффициенты концентрации нормальных и касательных напряжений [1, стр. 259]:
; (62)
, (63)
где Kσ и Kτ – эффективные коэффициенты концентрации напряжений, Kσ=1,95; Kτ=1,75 [1, табл. 11.2];
Kd – коэффициент влияния абсолютных размеров поперечного сечения, Kd=0,67 [1, табл. 11.3];
KF – коэффициент влияния шероховатости, KF=1 [1, табл. 11.4];
;
.
Определим пределы выносливости [1, стр. 259]:
; (64)
, (65)
где σ-1 и τ-1 – пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения, σ-1=410, τ-1=238 [1, табл. 3.2];
МПа;
МПа.
Определяем коэффициенты запаса прочности по нормальным и касательным напряжениям [1, стр. 259]:
; (66)
. (67)
Определяем общий коэффициент запаса в опасном сечении [1, стр. 259]:
; (68)
;
,
условие выполняется.