P
- Мощность вала (соответственно)
Определяем моменты на валах
Изм. Лист
№ докум. Подпись Дата Лист
17
КП.511530.23.05.03.ПЗ
м
H
n
P
Т
м
H
n
P
Т
м
H
n
P
Т
м
H
n
P
Т
IV
IV
IV
III
III
III
II
II
II
I
I
I
·
7 624 2
70 8
4591 35 9
35 9
·
7 214 5
210 8
4732 35 9
35 9
·
1 58 800 2
4878 35 9
35 9
·
8 18 2800 5475 35 9
35 9
(2.12) Т, Т, Т – вращательные моменты которые сообщаем машина приводу Данные сводим в таблицу 2
№ вала n
i мин Р Вт
Т
i
Н·м
U
I
1500 5500 18.8 3
II
500 4878.2 58.1 7,2
III
69,5 4732.8 214.7 2.4 Проектный расчет всех передач привода
Расчет редуктора начнем с тихоходной ступени, так как она наиболее нагружена. Выбираем редуктор планетарный одноступенчатый Пз 40. Желая получить компактный редуктор выбираем для зубчатых колес материалы. Выбираем материалы шестерни колеса
- для шестерни Сталь Х НВ=240
МПа
в
950
- для колеса Сталь Х НВ=270
МПа
МПа
Т
в
550 850
Допускаемые напряжения, контактное напряжение
15768 6
·
5 0
·
6 0
·
24
·
365
h
L
( 2.13)
Изм. Лист
№ докум. Подпись Дата Лист
18
КП.511530.23.05.03.ПЗ Определяем предельно допускаемые напряжения
МПа
МПа
МПа
F
Н
Н
740 1540 550
·
8 2
1960 700
·
8 2
3
max
4
max
3
max
(Так работы в закрытой масляной ванне то прочность ограничена контактными напряжениями Окружная скорость колес передачи
с
м
n
d
окр
512 2
10
·
60 800
·
60
·
14 3
10
·
60 3
3 3
(ГОСТ 16162-70 7 ст. точности Передача общего машиностроения не требующая особой точности
Выбираем материал из справочника конструктора-машиностроителя
В.И. Анурьев»
240 250 30 550 850 40
:
2 270 280 60 700 950 40
:
1
Вi
В
Т
B
Вi
В
Т
B
Н
Н
МПа
МПа
X
Н
Н
МПа
МПа
X
6 2
6 1
10
·
19 10
·
24
HO
HO
N
N
Проверяем статическую прочность при пусковой перегрузке
МПа
T
T
Т
T
ном
F
F
T
ном
пуск
H
H
675 450 8
,
1
·
247 1540 8
2 751 8
,
1 560 2
2
max
2 4
max
(2.16)
Т
пуск
, Т
ном
– вращательные моменты которые сообщаем машине приводу прочность
Изм. Лист
№ докум. Подпись Дата Лист
19
КП.511530.23.05.03.ПЗ
2.5 Определяем реакции опор
H
R
R
F
F
M
H
R
F
R
F
M
H
F
H
F
H
F
AX
A
M
t
c
cx
M
c
t
A
M
t
H
5 2450 70 35
·
1937 70
·
82 14 0
70
·
70
·
35
·
0 5
1995 70 35
·
1937 140
·
1482 0
140
·
70
·
35
·
0 1482 1937 629 4
4 4
4
(2.17)
F
,
M
- силы реакции опор направляем в другую сторону
H
R
H
R
R
F
H
R
CY
AY
AY
H
AX
5 314 70 35
·
629 5
314 70 35
·
629 0
70
·
35
·
5 2450 4
Изм. Лист
№ докум. Подпись Дата Лист
20
КП.511530.23.05.03.ПЗ Рисунок 1 Эпюра сил
Изм. Лист
№ докум. Подпись Дата Лист
21
КП.511530.23.05.03.ПЗ
2.6 Предел выносливости
6 3
3 4
76 6
3 4
·
76 6
3 4
27 6
09 0
25 1
·
94 0
·
24
·
25 1
4 162
·
76 6
0 81 0
·
04 0
29 24
·
6 1
286
·
58 6
4 162 286 2
2 2
2 1
1 1
1
K
K
K
K
B
E
E
K
K
E
E
K
K
m
n
m
n
T
(2.18)
2.7 Расчет и подбор подшипников качения Составляем расчетную схему вала 3
мм
d
L
C
t
мин
n
H
R
H
R
H
R
R
m
h
o
p
III
cx
ax
cy
ay
42 15768 100 5
210 5
1995 5
2450 5
14 3
1
(2.19)
Суммарные радиальные нагрузки подшипника на номинальной опоре А работы редуктора
H
R
R
F
H
R
R
F
cy
cx
rcн
ay
ax
raн
1 2020 5
314 5
1995 6
2470 5
314 5
2450 2
2 2
2 2
2 2
2
(2.20)
Нагрузка на опорах
Изм. Лист
№ докум. Подпись Дата Лист
22
КП.511530.23.05.03.ПЗ
Н
К
F
F
H
K
R
F
Е
rcн
rc
E
ax
ra
1
,
1616 8
,
0
·
1
,
2020 5
1976 8
0
·
6 2470
(Осевой нагрузки нет Принимаем подшипник радиально- однорядный α=0 из справочника конструктора-машиностроителя В.И. Анурьев» С С ГОСТ 8338-75 Расчетный 207 подшипник легкой серии
2.8 Расчет шпоночного соединения Расчет на смятие мм
мм
t
мм
t
мм
b
xh
8
,
2 5
3 6
6 2
1
МПа
МПа
l
t
h
d
Т
cм
cм
cм
см
cм
p
см
100 120 80 2
1
(2.22)
Изм. Лист
№ докум. Подпись Дата Лист
23
КП.511530.23.05.03.ПЗ где Т – передаваемый вращательный момент, Н·мм; d – диаметр вала вместе установки шпонки l
p
– рабочая длина шпонки.
3. Расчет муфты Цепные муфты (по ГОСТ 20742 – 93) Цепные муфты применяют для соединения валов диаметром от 20 до 150 мм при передаче вращающего момента от 60 до 8000 Нм с частотой вращения 500… 1600 мин . Муфта состоит из двух полумуфт (звездочек) с одинаковым числом зубьев и охватывающей их общей цепи и кожуха (рис. 2.2.). Охватывающая цепь может быть однорядной или двухрядной. Достоинства цепной муфты простота конструкции и обслуживания надежность работы технологичность изготовления малые габариты и масса удобный монтаж и демонтаж способность компенсировать радиальных и угловых смещений валов. Недостатки наличие угловых зазоров и мертвого хода не рекомендуются в реверсивных передачах. Полумуфты изготавливаются из стали 45 и Ли передают крутящий момент посредством шпоночных соединенный. Цепь подбирается роликовая по ГОСТ 13568 – 75. Для муфты [T]=1400Н·м<624,7Н·м Допускаемая частота вращения n=3000<1500мин
-1
Конструктивные параметры втулок муфты модуль зубьев т=2,5мм, число зубьев Z=38, длина зуба в=15мм. Проверяем зубья втулок и обоймы на смятие по максимальному нагрузочному моменту муфты 4
Изм. Лист
№ докум. Подпись Дата Лист
24
КП.511530.23.05.03.ПЗ
МПа
H
mz
b
Т
см
см
11 3
10 38
·
5 2
15
·
9 0
7 624
·
5 2
·
10 9
0 10 2
3 2
max
3
(3.1)
m
- модуль зубьев число зубьев длина зуба Т- крутящий момент Условие прочности зубьев выполняются назначением параметра контакта муфты.
3.1 Посадки зубчатого колеса. Звездочки и подшипников Посадки назначаем в соответствии сданными. Посадка зубчатого колеса навал Н7/р6 соответствует легкопрессовой посадке го класса точности.
3.2 Выбор условий смазки Выбираем способ смазки для редуктора то есть, погружение зубчатого колеса в масло, которое залито в корпусе. Глубина погружения зубчатого колеса находится в пределах от 0,75 до 2 высот зубьев. Объем масляной ванны принимаем таким, чтобы обеспечить отвод выделяющегося тепла к стенкам корпуса, а толщину масленого слоя между зубчатым колесом и корпусом возьмем достаточно больше, чтобы продукты износа могли оседать на дне, а не на рабочих деталях. Редуктор залит маслом автотракторным АК15 ГОСТ 1862-63. При смазке зубчатого колеса окунаемых подшипники качения смазываются из картера в результате разбрызгивания масла зубчатыми колесами, образовавшегося масляного тумана.
Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 25
КП.511530.23.05.03.ПЗ
4 Выбор конструкции установки и построение структурной схемы Структурная схема любой автоматической машины должна включать загрузочное устройство (ЗУ), технологическую машину (ТМ), разгрузочное устройство (РУ) и устройство управления (УУ), которое обеспечивает взаимодействие всех вышеперечисленных механизмов машины. Загрузочное устройство включает накопитель, питатель и отсекатель. Питатель подает детали по одной из накопителя в рабочую зону машины.
Отсекатель отделяет одну деталь от всего потока. Накопители бывают магазинного (детали хранятся в один ряд в строго ориентированном положении, штабельного или бункерного типа. Накопители бывают вертикального, горизонтального и наклонного вида. В данной курсовой работе применим накопитель конвейерного типа, в котором
подача деталей осуществляется за электродвигателя, преодолевающей силу трения, загрузочным устройством также является конвейер, питателем и отсекателем является стопор, ограничивающий скольжение деталей по наклонной поверхности гравитационного накопителя. Технологические машины предназначены для обработки объектов. Они включают зажимное устройство (фиксирует и зажимает деталь, силовую головку (обрабатывает деталь, защитные приспособления (кожухи, двери и т.п.), устройства удаления отходов в процессе обработки. В данной курсовой работе к технологическая машина состоит из защитного приспособления (двери, силовой головки (обрабатывает деталь) моечной машины, устройства удаления отходов. Разгрузочные устройства состоят из механизмов, удаляющих детали из рабочей зоны машины. В данной рассматриваемой машине разгрузочным устройством является конвейер, приводящий в движение контейнер и удаляющий его из рабочей зоны. В данной курсовой работе транспортными загрузочным устройством является тележечный конвейер. Тележечными называют грузоведущие конвейеры, перемещающие грузы на тележках, движущихся по направляющим
Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 26
КП.511530.23.05.03.ПЗ путям (замкнутым или незамкнутым. Тележечные конвейеры изготавливают с тележками, имеющими широкий диапазон грузоподъемности (10…10000 кг. В широких пределах колеблется и ширина платформ (настила) тележек –
200…1600 мм. Длину платформ тележек обычно принимают в 1,5…2 раза больше их ширины. Скорость движения 0,02…0,125 мс. Тележечные конвейеры пульсирующего действия применяют в машинах для обмывки рам, соединительных балок тележек, контейнеров и др. Тележечные конвейеры пульсирующего действия включают одну самоходную технологическую тележку и связанную с ней жесткой связью опорную тележку (или несколько тележек, а
также механизмы подъема изделий, которые могут устанавливаться на тележках или отдельно от них (сбоку от конвейера. Цикл работы пульсирующего конвейера установка изделия на самоходную загрузочную) тележку, перемещение самоходной и опорной тележек с грузами, снятие изделия с опорной тележки, подъем изделия над самоходной тележкой, возврат тележек в исходную позицию, опускание изделия на опорную тележку.
Преимущества возможность транспортирования разнообразных штучных грузов, включая горячие, тяжелые и крупногабаритные, совмещение процесса перемещения с технологическими операциями (нагрев, охлаждение, сушка, обмывка, сборка и др. Недостатки сложность конструкции, высокая стоимость. Высокая стоимость обусловлена тем, что тележечные конвейеры являются машинами индивидуального назначения, изготовляемыми мелкими сериями. Рисунок 2 Тележечный конвейер
Изм. Лист
№ докум. Подпись Дата Лист
27
КП.511530.23.05.03.ПЗ Рисунок 3 – Структурная схема автоматизации линии ТУ–тележечный конвейер МН – тележечный конвейер ТМ1 – моечная машина ТМ2 – позиция сварки ЗП ,РП – мостовой кран КУУ – контрольно управляющее устройство Определение уровня автоматизации машины и основных параметров механизмов машины. Для построения конструктивной схемы машины необходимо знать параметры заданного узла, составить структурную схему машины и заменить каждый ее функциональный блок конкретным механизмом (типовым модулем, учитывающим характер выполняемой работы и тип заданного привода. Характеристики механизмов приведены в таблице 4. Таблица 4 – Механизмы машины и их характеристика.
№
п/п Наименование механизма машины Тип силового привода
Звенность механизма Количество включений механизма Механизм пере-
Пневмопривод
4 1
РП
ТМ2 ТУ
ТМ1
ЗП
КУУ МН
Изм. Лист
№ докум. Подпись Дата Лист
28
КП.511530.23.05.03.ПЗ мещения двери
2 Механизм подачи контейнера нате- лежках в зону обмывки Электропривод тяговых и тележечных конвейеров
4 1
3 Механизм обмывки контейнера Гидросистема обмывочная силовая головка)
4 1
4 Механизм удаления контейнера из зоны обмыва Электропривод тяговых и тележечных конвейеров
4 1
5 Механизм подачи контейнера в зону сушки Электропривод тяговых и тележечных конвейеров
4 1
6 Механизм подачи контейнера в зону сварки Электропривод тяговых и тележечных конвейеров
4 1
7 Механизм заварки трещин контейнера Сварочный полуавтомат Механизм удаления из зоны сварки Электропривод мостового крана
4 1 Для определения средней звенности сложной машины ее надо разбить на самостоятельный простейшие механизмы, выполняющие те или иные простые движения. Определение средней звенности машины осуществляется по формуле (5.1)
Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 29
КП.511530.23.05.03.ПЗ
̅
∑
(5.1) где
– звенностьi- го механизма машины n – количество механизмов в машине.
( ) Уровень автоматизации машины определяется по формуле (2.2)
∑
∑
, (5.2) где
- количество включений го механизма машины в цикле ее работы.
( Стоимость машин при полуавтоматическом или автоматическом управлении можно приближенно определить по формуле (2.3)
( )
, (5.3) где
- стоимость машины при ручном управлении. При более высокой звенности машин этот параметр можно определить по формуле (2.4)
( ) (
), (5.4) Таблица 5 - Расчет параметров механизмов машины. Привод Сила сопротивления
Длительность цикла работы механизма, с при управлении Стоимость механиз-
Изм. Лист
№ докум. Подпись Дата Лист
30
КП.511530.23.05.03.ПЗ механизм
, Н Мощность привода , кВт Ручном Полуавтоматическом Автоматическом ма при ручном управлении, тыс. руб.
1 2
3 4
5 6 Электропривод тяговых и тележечных конвейеров где
- число перемещаемых изделий m- масса изделия т скорость движения
(0.1…0.25), мс
д
t
время движения
Пневмо- привод силовой кВт мм Па
23 19.8 18.3 3.5 Силовая головка машины Мощность привода , кВт Длительность цикла работы механизма, с при управлении Стоимость механизма при ручном управлении, тыс. Ручном Полуавтоматическом Автоматическом
Изм. Лист
№ докум. Подпись Дата Лист
31
КП.511530.23.05.03.ПЗ руб.
1 2
3 4
5 6 Гидросистема моечной машины
P0.001pQ;p=(
2…40)·10 5 Па давление жидкости пперед насадкой мс – подача жидкости t об- время обмывки изделия, сек. об сек.
Р=110.2 кВт
183.
24 181.74 180.
24 26 Сварочный полуавтомат Сварочная проволока порошковая, если толщина металла
2...8 мм, ток I =
200...380, А
𝑃 ≈ 0,035𝐼, если толщина металла
8...18 мм, ток I =
200...400, А св = 212 сек - время сварки
ш – масса
-
220,5
-
30
Изм. Лист № докум. Подпись Дата Лист 32
КП.511530.23.05.03.ПЗ Стоимость машины определяю по формуле (5.5), тыс.руб тыс.руб (5.5) Таблица 6 - Результаты формирования параметров варианта машины Конструктивная схема машины Продолжительность операции, сек Уровень автоматизации машины Мощность электрооборудования, кВт Численность рабочих, обслуживающих машину Примерная стоимость машины, тыс.ру б
Рисунок наплавленнного металла, кг
=0,003 - зазор между листами, м
H=0,05- толщина листам- длина швам кг/м
3
- плотность стали н - производительность наплавки, кг/ч
Скачать 0.92 Mb.