Проект привода ленточного конвейера

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Р.К.

Кокшетауский государственный университет

Им. Ш. Уалиханова

Кафедра « ИТ и Т»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине:

«Деталей машин основы конструирования »

На тему:

«Проект привода ленточного конвейера»

Выполнил: студент з/о ТТТ

Никифоров А.С.

Проверил: ст.преподаватель

Поддубная Д.М.

Кокшетау-2008



Министерство образования Р.К.

Кокшетауский государственный университет

Им. Ш. Уалиханова

Кафедра «Транспорта и ИТ»

Пояснительная записка

К курсовому проекту по дисциплине:

«Детали машин и основа конструирования»

На тему: «механизмы ленточного конвейера»

Выполнил: студент з/о ТТТ

Никифоров А.С.

Проверил: ст.преподаватель

Поддубная Д.М.

Кокшетау-2008



1. Выбор электродвигателя

1.1 Определим общий КПД привода

Согласно [2,с.7]принимаем следующие значения КПД

1.2 Определяем мощность на выходе привода

1.3 Определим мощность на входе

1.4 Определим частоту вращения выходного вала



1.5 Определим возможный диапазон передаточного числа привода

По рекомендации Дунаева [2,с.7]

1.6 Определим возможный диапазон частот вращения входного вала

1.7 По каталогу [2,с.459] выбираем электродвигатель

Таблица1.1 Параметры двигателя

Мощность	Pдв	кВт	7,5
Номинальная чистота вращ.	nдв	Мин-1	2900
Тип двигателя	-	-	4АМ112М2У3



2. Кинематический расчет

2.1 Определим передаточное число привода (редуктора) и разделим его по ступеням

Согласно/1.с.9/ принимаем следующие соотношения передаточных чисел. электродвигатель редуктор подшипник вал

2.2 Определим исходные данные для расчета тихоходной ступени редуктора

2.3 Определим исходные данные быстроходной ступени редуктора

2.4 Проверка



3. Расчет передач

3.1 Расчет быстроходной ступени редуктора

3.1.1 Определим коэффициенты эквивалентности и режима нагрузки согласно заданного графика

Согласно [2,с.17] выбираем тяжелый режим нагрузки ,для которого коэффициенты эквивалентности принимаем по таблице 2.4[2,с.17].

Для расчета на контактную прочность К_НЕ =0,8 для расчета изгибную прочность К_FE=0,81(термообработка улучшением) К_FE=0,84(термообработка закалка ТВЧ)

3.1.2 Выбор материала и термообработки зубчатых колес

Таблица 3,1 Характеристика материалов зубчатых колес.

Характеристика	Марка стали	Диаметр заготовок	Sпр	Термо- обработка	Твердость поверхности	Средняя твердость поверхности НВ	дв	дТ	д-1
Шестерня	40Х	125	80	У	269…302	285,5	900	750	410
Колесо	40Х	200	125	У	235…262	248,5	790	640	375



3.1.3 Определим допускаемые напряжения на контактную и изгибающую прочность

-допускаемое напряжение на контактную прочность.

3.1.4 Определим основные параметры передач

1. Межосевое расстояние

коэффициент учитывающий наклон зубьев

-коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию

Согласно [2,с.11] -принимаем для несимметричного расстояния

-отношение ширины венца к делительному диаметру.

коэффициент концентрации нагрузки, учитывает неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, зависит от ширины венца,

от твердости материала и схемы расположения колес.

По таблице 2.7/1,с.20/ определим = 1,12

2. Определим модуль зацепления.

Для косозубых колес

3. Определим угол наклона

4. Определим суммарное число зубьев шестерни и колеса.

5. Определим или уточним действительный угол наклона

6. Определим число зубьев шестерни.

7. Определим число зубьев колеса.

8.Определим фактическое передаточное число и проверим его отклонения от заданного.

9.Проверим межосевое расстояние.

10.Определим фактические основные геометрические параметры передач.

Делительный диаметр.

Диаметр вершин зубьев.

Диаметр впадин зубьев.

Ширина венца.

11.Проверим пригодность заготовок.

12.Проверим контактные напряжения в зацеплении.

Для косозубых колёс К = 376

По этой скорости по таблице 4.2 [ 1,c 62] выбираем коэффициент

выбираем по таблице 4.3

13.Проверим зубья шестерни и колеса по напряжению изгиба.

, - коэффициенты учитывающие форму зубьев или кривизну эквивалента и зависит от эквивалентного числа зубьев.

3.2 Расчёт тихоходной ступени редуктора

Материал шестерни и колеса, а также термическую обработку оставляем такими же.

3.2.1 Определим основные параметры передач

По таблице 2.7[2,c 20] определим:

1. Определим межосевое расстояния.

2.Определим модуль зацепления

Принимаем Кm = 5,8

3. Определим угол наклона

4. Определим суммарное число зубьев шестерни и колеса.

5. Определим или уточним действительный угол наклона

6. Определим число зубьев шестерни.

7. Определим число зубьев колеса.

8.Определим фактическое передаточное число и проверим его отклонения от заданного.

9.Проверим межосевое расстояние.

10.Определим фактические основные геометрические параметры передач.

Делительный диаметр.

Диаметр вершин зубьев.

Диаметр впадин зубьев.

Ширина венца.

11.Проверим пригодность заготовок.

12.Проверим контактные напряжения в зацеплении.

Для косозубых колёс К = 376

По этой скорости по таблице 4.2 [ 1,c 62] выбираем коэффициент

выбираем по таблице 4.3

13.Проверим зубья шестерни и колеса по напряжению изгиба.



4. Проектный расчёт валов

4.1 Быстроходный вал

Проектный расчёт валов выполняют по напряжению кручения

4.1.1 Определим диаметр входного участка вала

4.1.2 Определим диаметр вала под подшипник

4.1.3 Определим участок-буртик под подшипник, округляем по стандарту

Rа 40[1, с 312-313]

Для конструирования участка выписываем:

Сравниваем эти параметры с и выбираем свой участок вала[1,с 169]

Учитываем технологичность изготовления.

4.1.4 Затем вычерчиваем участок под левый подшипник

Выполняем эскиз вала в масштабе 1:1.

4.2 Промежуточный вал

4.2.1 Определим диаметр вала под быстроходное колесо

4.2.2 Определим диаметр под подшипник

Сравним:

4.2.3 Определим участок вала буртика под колесо

Конструируем участок вала тихоходной шестерни.

Выписываем следующие параметры из тихоходной ступени:

Сравниваем с

Шестерню насаживаем на вал.

Вычерчиваем эскиз вала 1:1.

4.3 Тихоходный вал

4.3.1 Диаметр выходного конца вала

4.3.2 Определим диаметр участка вала под подшипник

4.3.3 Диаметр участка вала под буртик подшипника

4.3.4 Участок вала под колесо

4.3.5 Определим диаметр буртика под колесо

Вычерчиваем эскиз вала 1:1.



5. Подбор подшипников качения

5.1 Быстроходный вал

Согласно таблице К27 [1,c 411] выбираем подшипник 205

5.2 Промежуточный вал

Согласно таблице К27 [1,c 411] выбираем подшипник 205

5.3 Тихоходный вал

Согласно таблице К27 [1,c 411] выбираем подшипник 210.



6. Конструирование зубчатых колес

6.1 Колесо быстроходное

Согласно таблице 10.2[1,c 174-176] выбираем рисунок « г »

Обод: толщина

ширина:

Ступица: диаметр наружный

Толщина

Длина

Диск: толщина

6.2 Тихоходное колесо

Обод: толщина

Ступица: диаметр наружный

толщина

длина

Диск: толщина



7. Выполняем компоновку редуктора в М 1:1 на миллиметровк

Схематизируем вал, опоры и все силы.

Вертикальная плоскость.

Проверка:

Решение верно.

Горизонтальная плоскость.



Проверка

Решение верно.



8. Определяем реакции опор валов и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов

8.1 Быстроходный вал

Строим эпюры изгибающих и крутящих моментов.

Вертикальная плоскость.

Горизонтальная плоскость.

Крутящих моментов.

Результирующие моменты во втором и третьим сечении.



8.2 Промежуточный вал

Схематизируем промежуточный вал и силы, которые к нему прикладываются, плечи из компоновки.

Вертикальная плоскость.

Проверка.

Решение верно.

Горизонтальную плоскость.

Проверка

Решение верно.

Определим суммарные реакции опор.

Строим эпюры изгибающих и крутящих моментов.

Вертикальная плоскость.

Горизонтальная плоскость.

Результирующие моменты во втором и третьим сечении.

8.3 Тихоходный вал

Вертикальная плоскость.

Проверка:

Решение верно.

Горизонтальная плоскость.

Проверка

Решение верно.

Строим эпюры изгибающих и крутящих моментов.

Вертикальная плоскость.

Горизонтальная плоскость.

Крутящих моментов.

Результирующие моменты во втором и третьим сечении.



9.Проверочный расчет подшипников на долговечность

Расчет выполняется согласно[1,c 135].

9.1 Быстроходный вал

Предварительно выбираем подшипник 205, и выписываем согласно [1,c 410], следующие данные.

9.1.1 Определим отношение

9.1.2 Определим отношение

9.1.3 По соотношению выбираем формулу и определяем эквивалентную, динамическую нагрузку наиболее нагруженного подшипника

9.1.4 Определяем динамическую грузоподъемность

Подшипник непригоден.

Выбираем подшипник 305, и выписываем согласно [1,c 410], следующие данные.

9.1.1 Определим отношение



9.1.2Определим отношение

9.1.3 По соотношению выбираем формулу и определяем эквивалентную, динамическую нагрузку наиболее нагруженного подшипника

9.1.4 Определяем динамическую грузоподъемность

Подшипник пригоден

9.1.5 Определяем долговечность подшипника



9.2 Тихоходный вал

Предварительно выбираем подшипник 210, и выписываем согласно [1,c 410], следующие данные.

9.2.1 Определим отношение

9.2.2 Определим отношение

9.2.3 По соотношению выбираем формулу и определяем эквивалентную, динамическую нагрузку наиболее нагруженного подшипника

9.2.4 Определяем динамическую грузоподъемность

Подшипник непригоден.

Выбираем подшипник 310, и выписываем согласно [1,c 410], следующие данные.

9.2.1 Определим отношение

9.2.2 Определим отношение

9.2.3 По соотношению выбираем формулу и определяем эквивалентную, динамическую нагрузку наиболее нагруженного подшипника

9.2.4 Определяем динамическую грузоподъемность

Подшипник пригоден.

9.2.5 Определяем долговечность подшипника



10. Выбор и проверочный расчет соединений

10.1 Быстроходный вал

Выходной конец - полумуфта, соединение призматической шпонкой. Шпонка выбирается по номинальному диаметру и длине вала.

Проверочный расчет.

Шпонка пригодна.

10.2 Промежуточный вал

Соединение быстроходного колеса с валом выполняем по посадке с гарантированным натягом.

10.2.1 Определяем среднее контактное давление

10.2.2 Определяем коэффициенты С₁ и С₂

Т.к то

10.2.3 Определим деформацию деталей

10.2.4 Определяем поправку на обмятие микронеровностей

10.2.5 Определяем минимальный требуемый натяг

10.2.6 Определяем максимальное контактное давление , допускаемое прочностью охватывающей детали

10.2.7 Определяем максимальную деформацию, допускаемую прочностью охватывающей детали



10.2.8 Определяем максимальный допускаемый натяг, гарантирующий прочность охватывающей детали

Т.к посадка не выполняется выбираем шпонку.

Проверочный расчет.

Шпонка пригодна.

10.3 Тихоходный вал

Соединение тихоходного колеса с валом выполняем шпонкой.

Проверочный расчет.

Шпонка пригодна.

Выходной конец - полумуфта.

Проверочный расчет.

Шпонка пригодна.



11. Уточненный расчет валов

Уточненный расчет валов на прочность выполняют на совместное действие изгиба и кручения. При этом расчет отражает разновидность цикла напряжений изгиба и кручения, усталостные характеристики материалов, размеры, форму и состояние поверхности валов.

Все расчеты и коэффициенты согласно [1,c253]

11.1 Быстроходный вал

11.1.1 Определим источники концентрации напряжения в опасных сечениях

Шлицы.



11.1.2 Определим напряжения в опасных сечениях вала

11.1.3 Определим коэффициенты концентраций нормальных касательных напряжений для валов без поверхностного упрочнения по формулам

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений согласно таблице 11.2[1,c257]

Коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения согласно таблице 11.3[1,c257]

11.1.4 Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала

11.1.5 Определим коэффициенты запаса прочности

11.1.6 Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении

11.2 Промежуточный вал

11.2.1 Определим источники концентрации напряжения в опасных сечениях

Шлицы.

11.2.2 Определим напряжения в опасных сечениях вала



11.2.3 Определим коэффициенты концентраций нормальных касательных напряжений для валов без поверхностного упрочнения по формулам

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений согласно таблице 11.2[1,c257]

Коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения согласно таблице 11.3[1,c257]

11.2.4 Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала

11.2.5 Определим коэффициенты запаса прочности

11.2.6 Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении

11.3 Тихоходный вал



11.3.1 Определим источники концентрации напряжения в опасных сечениях

Шлицы.

11.3.2 Определим напряжения в опасных сечениях вала



11.3.3 Определим коэффициенты концентраций нормальных касательных напряжений для валов без поверхностного упрочнения по формулам

Эффективные коэффициенты концентрации напряжений согласно таблице 11.2[1,c257]

Коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения согласно таблице 11.3[1,c257]

11.3.4 Определим пределы выносливости в расчетном сечении вала

11.3.5 Определим коэффициенты запаса прочности

11.3.6 Определим общий коэффициент запаса прочности в опасном сечении



12. Конструирование корпусных деталей редуктора

12.1 Корпус редуктора состоит из двух частей: крышки и основания, отлитых из серого чугуна СЧ15

Толщина стенок корпуса.

по конструктивным соображениям принимаем

Крышка крепится к основанию винтами, которые подбираются от межосевого расстояния.

Принимаем

12.2 Крышки подшипниковых узлов. Регулировка подшипников

Для подшипниковых узлов используются врезные крышки т. К18 [1,c396]



13. Выбор муфт

Основной характеристикой при выборе муфты является крутящий момент.

Выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую (ГОСТ 21424-75) по таблице К21,

Согласно [1,c400]



14. Смазывание элементов редуктора

Смазывание зубчатых зацеплений и подшипников применяют для защиты от коррозии, снижения коэффициента трения, уменьшения износа, снижения шума и вибрации.

Для данного редуктора применяем непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом. Выбор сорта масла зависит от значения расчетного контактного напряжения в зубьях и фактической окружной скорости колес [1,c 241]. Берем сорт масла для данного редуктора И-Г-А-68. В коническо-цилиндрических редукторах должны быть полностью погружены в масляную ванну зубья конического колеса. Контроль уровня масла контролируем с помощью жезлового маслоуказателя. Масло заливается через пробку- отдушину, а сливается через сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой.



15. Порядок разборки редуктора

При необходимости разборки редуктора выполняются следующие действия:

1. Производится слив масла посредством выкручивания сливной пробки.

2. Выкручиваются болты крепления крышки корпуса.

3. Снимается крышка корпуса редуктора.

4. Снимаются врезные крышки и затем валы с зубчатыми колесами.

5. Демонтаж подшипников и колес.



Литература

1. Шейнблит А.Е. « курсовое проектирование деталей машин».- Калининград: Янтар сказ, 2006.-456с.

2. Дунаев П.Р. Леликов О.П. «Конструирование узлов и деталей машин»- М.: Издательский центр «Академия», 2003.- 496 с.

Размещено на Allbest.ru

...