Привод ленточного конвейера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

"Магнитогорский государственный технический университет

им. Г.И. Носова"

Кафедра "Прикладная механика и графика"

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

РАСЧЁТНО ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

по дисциплине "Детали машин и основы конструирования"

на тему: "Привод ленточного конвейера"

Магнитогорск, 2012



1. Выбор электродвигателя. Кинематические расчеты

электродвигатель кинематический редуктор вал

1.1 Выбор электродвигателя

Общий КПД привода :

,

где - КПД пары подшипников качения,

- КПД цилиндрической передачи,

- КПД опоры вала барабана,

- КПД муфты;

;

Требуемая мощность:

Требуемая мощность электродвигателя:

;

Угловая скорость барабана:



Частота вращения барабана:

Электродвигатель АИР132S8 по ТУ 16-525.564-84. Мощность P_э =4 кВт, Асинхронная частота вращения n_э = 750 об/мин со скольжением 4,1%.

1.2 Кинематические расчеты

Номинальная частота вращения двигателя

Угловая скорость двигателя:

Выберем передаточное отношение:

=19

Фактически полученное передаточное число редуктора:



Частота вращения и момент вращения на валах:

Частота вращения тихоходной передачи:

Частота вращения быстроходной передачи:

Вращающий момент на приводном валу:

Момент на валу колеса тихоходной передачи:

Вращающий момент на шестерни тихоходной передачи (на валу колеса быстроходной передачи):



Вращающий момент на шестерни быстроходной передачи:



2. Расчеты зубчатых колес редуктора

2.1 Выбор материала тихоходной передачи

По табл. 2.2 применяем для шестерни сталь 40Х, улучшение, твердость HВ 260; для колеса сталь 40Х, улучшенную с твердостью НВ 240.

Допускаемые контактные напряжения:

где предел контактной прочности (МПа);

Предел контактной прочности (МПа);

Число циклов

Ресурс передачи



Коэффициент долговечности:

Принимаем коэффициент учитывающий влияние шероховатости . Принимаем коэффициент учитывающий влияние окружной скорости

Допускаемые контактные напряжения:

Допускаемые напряжения изгиба:

где предел контактной выносливости (МПа);

Предел контактной прочности (МПа);

Число циклов

Ресурс передачи

Коэффициент долговечности:

Принимаем коэффициент учитывающий влияние шероховатости . Принимаем коэффициент учитывающий влияние окружной скорости

Допускаемые напряжения изгиба:



2.3 Расчет геометрических параметров цилиндрических колес тихоходного вала

Межосевого расстояния из условия контактной выносливости, мм:

Окружная скорость , м/с:

Уточняем предварительное межосевое расстояние:

Принимаем

,

Коэффициент нагрузки:



коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения;

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузке по длине контактных линий;

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.

- коэффициент, учитывающий приработку зубьев.

Коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения:

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.

Коэффициент :

Коэффициент нагрузки:

Делительный диаметр:



Ширина:

Модуль передачи:

для косозубых передач

Принимаем m=2 мм. Минимальный угол наклона зубьев:

Суммарное число зубьев:

Действительное значение угла наклона зубьев:

Число зубьев шестерни и колеса:



Делительные диаметры шестерни и колеса:

Проверка :

Диаметры вершин зубьев:

Диаметры впадин зубьев:

и =0, смещение отсутствует

Ширина колеса и шестерни:

Проверка контактных напряжений по формуле:



для косозубых колес

Схема сил зацепления цилиндрической передачи.

Окружная сила:

.

Радиальная сила:



.

Осевая сила:

.

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле:

Эквивалентное число зубьев:

cтр.42

Находим отношения:

Проверки на выносливость по напряжениям изгиба проведем для шестерни, так как допустимое значение для шестерни меньше:

Определяем недостающие коэффициенты:



Коэффициент:

коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения;

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжения у основания зубьев;

- коэффициент, учитывающий погрешностей изготовления шестерни и колеса.

Коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения:

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.

Коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба:

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба



Условие прочности выполнено.

2.4 Расчет геометрических параметров цилиндрических колес быстроходного вала

Межосевого расстояния из условия контактной выносливости, мм:

Окружная скорость , м/с:

Уточняем предварительное межосевое расстояние:

Принимаем

Коэффициент нагрузки:

коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения;

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузке по длине контактных линий;

- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.

- коэффициент, учитывающий приработку зубьев.

Коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения:

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.

Коэффициент :

Коэффициент нагрузки:

Принимаем межосевое расстояние

Делительный диаметр:

Ширина:

Модуль передачи:

для косозубых передач

Принимаем m=1,25 мм. Минимальный угол наклона зубьев:

Суммарное число зубьев:

Действительное значение угла наклона зубьев:



Число зубьев шестерни и колеса:

Делительные диаметры шестерни и колеса:

Проверка :

Диаметры вершин зубьев:

Диаметры впадин зубьев:

и =0, смещение отсутствует

Ширина колеса и шестерни:



Проверка контактных напряжений по формуле:

для косозубых колес

Схема сил зацепления цилиндрической передачи.

Окружная сила:

.

Радиальная сила:

.

Осевая сила:

.

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле:



Эквивалентное число зубьев:

cтр.42

Находим отношения:

Проверки на выносливость по напряжениям изгиба проведем для шестерни, так как допустимое значение для шестерни меньше:

Определяем недостающие коэффициенты:

Коэффициент:

коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения; - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжения у основания зубьев; - коэффициент, учитывающий погрешностей изготовления шестерни и колеса.



Коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения:

Коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.

Коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба:

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба

Условие прочности выполнено.



3. Эскизное проектирование редуктора

3.1. Предварительный расчет валов

Быстроходный вал:

Диаметр выходного конца вала при допускаемом напряжении, мм:

У подобранного электродвигателя диаметр вала должен быть38 мм. Так как вал редуктора соединен муфтой с валом электродвигателя, то необходимо согласовать диаметры ротора и вала . Выбираем МУВП по ГОСТ 21424, с расточками полумуфт под и .

Примем подшипники

Шестерню выполним за одно целое с валом.

Промежуточный вал:

Диаметр выходного конца вала при допускаемом напряжении, мм:

Принимаем диаметр вала под подшипники , диаметр вала под колесом

Тихоходный вал:

Учитывая влияние изгиба вала от натяжения цепи принимаем

Диаметр выходного конца вала:

Принимаем диаметр выходного вала , диаметр вала под подшипники , диаметр вала под зубчатым колесом .

3.3 Конструктивные параметры зубчатых колес

Цилиндрическая передача (быстроходная передача)

Шестерню выполняют за одно целое с валом.

Определенные ранее размеры:

Параметры зубчатого колеса:

Диаметр ступицы:

Длина ступицы:

Толщина обода:

Толщина диска:



Цилиндрическая передача (тихоходная передача)

Определенные ранее размеры:

Параметры зубчатого колеса:

Диаметр ступицы:

Длина ступицы:

Толщина обода:

Толщина диска:

3.4. Конструктивные параметры корпуса редуктора

Диаметр болтов фундаментальных:

Принимаем болты с резьбой М18.

Диаметр болтов соединяющих крышку с корпусом:



Принимаем болты с резьбой М10.

Крышки подшипников выполним врезные.

3.5 Выбор подшипников

Для быстроходного вала , используем шариковые радиальные однорядные подшипники средней серии:

ГОСТ 8338 - 75

N	d	D	r	B	Грузоподъемность, кН
					cr	cor
305	25	62	2	17	22,5	11,4

Для промежуточного вала , используем роликоподшипники конические однорядные легкой серии:

ГОСТ 333 - 75

N	d	D	r	B	Грузоподъемность, кН
					cr	cor	е
7207	35	72	2	17	38,5	26	0,37

Для тихоходного вала , используем роликоподшипники конические однорядные легкой серии:

ГОСТ 333 - 75

N	d	D	r	B	Грузоподъемность, кН
					cr	cor	e
7212	60	110	2,5	23	78	58	0,35

Размещено на Allbest.ru

...