Проектирование червячного редуктора и цепной передачи для привода ленточного конвейера - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Проектирование червячного редуктора и цепной передачи для привода ленточного конвейера

Кинематический силовой расчет привода, валов и корпуса редуктора, конструирование червячного колеса. Определение силы в зацеплении. Проверка долговечности подшипника и прочности шпоночных соединений. Уточненный расчет валов. Компоновка и сборка редуктора.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Тема проекта: спроектировать червячный редуктор и цепную передачу для привода ленточного конвейера
1. Кинематический силовой расчет привода
3. Уточненный расчет червячной передачи
4. Предварительный расчет валов редуктора и конструирование червяка и червячного колеса
5. Конструктивные размеры корпуса редуктора
6. Первый этап компоновки редуктора
8. Проверка долговечности подшипника
12. Проверка прочности шпоночных соединений
Червячный редуктор -- устройство, преобразующее угловую скорость и момент двигателя, используя червячную передачу.
Червячные редукторы передают крутящий момент посредством червячной передачи. Червячная передача также называется зубчато-винтовой, поскольку основными элементами такой передачи являются зубчатое червячное колесо и винт-червяк.
Червяк - это особый винт с трапецеидальной формой профиля резьбы. Изготавливается из прочных материалов. Имеет много разновидностей, но на практике самыми удобными оказываются однозаходные, двухзаходные или четырёхзаходные червяки. Степень заходности зависит от количества индивидуальных каналов резьбы.
Червячное колесо внешним видом похоже на обыкновенное зубчатое колесо, но чаще всего резьба подогнана под форму резьбы сопряжённого с этим колесом червяка. Изготавливаются зубчатые колёса для довольно мощных червячных редукторов чаще всего из двух разных материалов. В качестве материала для зубьев используется высокопрочный антифрикционный металл, а для сердечника подходит любая прочная, но не дорогая сталь или обыкновенный чугун.
Червячная передача благодаря своей конструкции довольно эффективна в устройствах, где требуется высокий крутящий момент, сопряжённый с низкой угловой скоростью. Червяк является ведущим звеном механизма. Это означает, что крутящий момент от двигателя передаётся на червяк, а уже потом червяк передаёт момент на зубчатое колесо, который в свою очередь вращает выходной вал. Вследствие эффекта самоторможения червячная передача является необратимой. То есть приложенный момент к зубчатому колесу не сможет заставить двигаться червяк, даже при обилии смазки, поскольку силы трения во много раз превышают приложенную силу.
Червячная передача в силу своих конструктивных особенностей имеет как достоинства, так и недостатки.
Из достоинств стоит отметить плавность хода, эффект самоторможения, низкий уровень шума, большое передаточное отношение с использованием всего двух деталей.
Из недостатков следует обратить внимание на сравнительно низкий КПД, повышенный износ, заедание, большое тепловыделение вследствие сил трения. Низкий КПД обуславливает применение подобных механизмов при передаче относительно небольших мощностей до 100 кВт. Для предотвращения скорого износа и заедания необходимо соблюдать требования к точности сборки и регулировать механизмы. Высокое тепловыделение требует специальных установок для отвода лишнего тепла.
Различие редукторов в основном сводится к различиям червяков и зубчатых колес, из которых собран данный червячный редуктор.
редуктор колесо подшипник конструирование
1. Кинематический силовой расчет привода
Выбор электродвигателя по данным значениям Р эл и n эл , выбираем стандартный асинхронный двигатель
Р эл = 5,5 кВт и n эл = 965 рад/с. Получим двигатель 4А132S2У3, где 4А - тип асинхронного двигателя;
132S2 - типоразмер, где 132 - высота центров (расстояние от оси вращения до основания);
S2 - уточнение мест крепления и габаритные размеры;
Определение крутящих моментов на всех валах привода:
Определение частоты вращения валов привода:
Число заходов на червяке т.к. . Выбираем коэффициенты полезного действия:
з р.п. = 0,97 - КПД ременной передачи;
з п.к. = 0,995 - КПД подшипников качения;
з ц.п. = 0,95 - КПД цепной передачи;
з ч.п. = 0,95 - КПД червячной передачи.
Выбираем число заходов на червяке и определяем число зубьев червячного колеса.
Число винтов z 1 червяка принимаем в зависимости от передаточного числа.
Принимаем стандартное значение , z 2 = 40.
Выбираем материал червяка и венца червячного колеса:
Принимаем для червяка Сталь 40Х с твердостью HRC 48, т.к. к редуктору не предъявляются специальные требование, то в целях экономии принимаем для венца червячного колеса бронзу Бр А9Ж3Л (отливка в песчаную форму)
Предварительно принимаем скорость скольжения , тогда при длительной работе допускаемое контактное напряжение будет 155 МПа. Допускаемое напряжение изгиба
где = 0,543 - коэффициент долговечности
Принимаем предварительно коэффициент диаметра червяка q = 10.
Крутящий момент на валу червячного колеса.
Принимаем предварительно коэффициент нагрузки К = 1,2
Определяем межосевое расстояние из условия контактной выносливости:
Принимаем по ГОСТу стандартные значения m и q
Межосевое расстояние при стандартных значениях m и q:
Принимаем стандартное значение 250 мм.
Определяем основные размеры червяка и червячного колеса.
Делительный диаметр червячного колеса:
Диаметр вершин зубьев червячного колеса:
Диаметр впадин зубьев червячного колеса:
Наибольший диаметр червячного колеса:
Далее выбираем при этой скорости: .
3. Уточненный расчет червячной передачи
Проверка контактных напряжений. Для этого уточняем КПД редуктора
КПД редуктора с учетом потерь в опорах, потерь на разбрызгивание и перемешивание масла:
По табл. 4.7 выбираем седьмую степень точности передачи, в этом случае коэффициент динамичности
Коэффициент неравномерности распределения нагрузки , тогда коэффициент нагрузки
Контактные напряжения норм не превышают.
Проверка прочности зубьев червячного колеса на изгиб:
Где - допускаемое напряжение при изгибе;
Определяем эквивалентное число зубьев:
4. Предварительный расчет валов редуктора и конструирование червяка и червячного колеса
Витки червяка выполнены за одно целое с валом.
Выходные концы диаметра валов - это стандартные значения и принимаются по ГОСТу.
5. Конструктивные размеры корпуса редуктора
Толщина стенок корпуса и крышки редуктора: Принимаем Толщина фланцев (поясов корпуса и крышки редуктора): Толщина нижнего пояса корпуса
Диаметр болтов, соединяющих крышку с корпусом:
Диаметры болтов, крепящих крышку подшипников:
6. Первый этап компоновки редуктора
Компоновочный чертеж выполняется в 2-ух проекциях - разрез по оси колеса и разрез по оси червяка. Желательно масштаб 1:1. Примерно по середине листа проводим осевую линию, вторую осевую проводим параллельно первой на расстоянии . Затем проводим 2 вертикальные осевой линии. Одну для главного вида, вторую для вида сбоку.
Вычерчиваем на 2-ух проекциях червяк и червячное колесо. Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса редуктора. Ширина корпуса (вид спереди) и (вид сбоку).
Зазор между стенкой и червячным колесом принимаем равный .
Вычерчиваем подшипники (расположение подшипников симметрично относительно среднего сечения).
Выбираем роликоподшипники конические, однорядные, радиально-упорные - для вала червяка выбираем серию 76 (средняя серия, широкие).
- для выходного вала 72 (легкая серия).
Окружная сила на червячном колесе равна осевой силе на червяке:
Радиальные силы на червяке и на червячном колесе:
8. Проверка долговечности подшипника
Расчетные схемы валов, определение реакций в опорах подшипников.
= 64 мм; = 8908,8 Н; (1) = 222 мм; (1) = 444 мм; (1) = 109 мм
Суммарный момент относительно т. 3 равен нулю: = 0
Из уравнения равновесия определяем
Суммарный момент относительно т. 1 равен нулю: = 0
б) Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости
Суммарный момент относительно т. 3 равен нулю: = 0
Суммарный момент относительно т. 1 равен нулю: = 0
Проверка: + + = -2227,95 + 4455,9 + -2227,95 = 0
Построение эпюры крутящего момента. Значение = 142,59 берем из расчета.
Определяем осевые составляющие радиальных реакций
= 0,83 e = 0,83 9388,37 0,35 = 2727,32 Н
где, e = 0,35 - коэффициент осевого нагружения, выбирается по номеру подшипника
Определяем эквивалентную нагрузку на подшипник
где, V = 1 - коэффициент учитывающий вращение внутреннего кольца подшипника
= 1,3 - коэффициент безопасности при умеренных толчках
Расчетная долговечность подшипника в млн. об.
С = 240 кН - динамическая грузоподъемность (определяется по номеру подшипника)
Расчетная долговечность подшипника в часах
Учитывая осевую силу, определяем эквивалентную нагрузку
где, V = 1 - коэффициент учитывающий вращение внутреннего кольца подшипника
X = 0,4 - коэффициент радиальной нагрузки
= 1,71 - коэффициент осевой нагрузки
= 1,3 - коэффициент безопасности при умеренных толчках
Определяем долговечность подшипника в млн. об.
Определяем долговечность подшипников в часах
Для зубчатого и червячного редукторов ресурс работы подшипника может превышать 36000 ч. (таков ресурс самого редуктора). Но не должен быть меньше 10000 ч. (минимальная допустимая долговечность подшипника).
Мощность на ведущем валу 5,5 кВт; частота вращения ведущего вала = 965 об/мин; частота вращения ведомого вала = 485 об/мин.
Вращающий момент на ведущем шкиве T = 142,59 Н.
По номограмме выбираем сечение ремня В.
Определяем диаметр меньшего шкива:
= 0,92 - коэффициент, учитывающий длину ремня;
= 0,97 - коэффициент, учитывающий угол обхвата ремнем меньшего шкива ;
где, = 0,95 - коэффициент, учитывающий число ремней в передаче.
Где = 0,3 - коэффициент, учитывающий центробежную силу
Выбираем цепь приводную роликовую однорядную ПР (по ГОСТ 13568 - 75) и определяем ее шаг.
Для этого предварительно определим коэффициент , учитывающий условия монтажа эксплуатации цепной передачи.
В соответствии с исходными данными принимаем:
= 1 - передача к скребковому конвейеру характеризуется умеренными ударами;
= 1 - коэффициент, учитывающий влияние межосевого расстояния;
= 1 - коэффициент, учитывающий влияние угол наклона цепи;
= 1,25 - регулирование цепи периодическое;
= 1 - коэффициент, учитывающий периодичность работы передачи
Следовательно, = 1,25 1,25 1,5 = 2,33
По табл. 7,15 принимаем ближайшее большее значение шага и другие параметры, соответствующие шагу:
- проекция опорной поверхности шарнира 646 ;
- разрушающая нагрузка Q = 226,8 кН;
Проверяем цепь по давлению в шарнирах
По данной цепи при = 38,8 об/мин; 36 МПа, а с учетом примечания:
= 1 + 0,01 ( - 17) = 1 + 0,01(25 - 17) = 1,08
Определяем число звеньев цепи, предварительно найдя суммарное число зубьев:
Тогда, число звеньев цепи (при = 40)
Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4 , т.е. на 2035,92 0,004 8мм
Определяем диаметры делительных окружностей звездочек:
Определяем диаметры наружных окружностей звездочек:
Определяем силы, действующие на цепь:
- от провисания цепи = 9,81 q = 9,81 9,7 = 289,75 H
- расчетная нагрузка на валы = + 2 = 8329,3 + 2 289,75 = 8908,8 Н
Проверяем коэффициент запаса прочности s:
Нормативный коэффициент запаса прочности = 10,7; условие s выполнено.
Для проектируемого редуктора определяем площадь теплоотводящей поверхности
Если условие не выполняется необходимо увеличить теплоотводящую поверхность редуктора, сделав корпус ребристым.
12. Проверка прочности шпоночных соединений
Приведем проверку прочности одного соединения передающего крутящий момент от червячного колеса к выходному валу редуктора.
По диаметру выбираем стандартную призматическую шпонку в =25мм; h = 14 мм; = 9 мм; ? = 56 мм.
Червячный вал проверять на прочность не следует, так как размеры его поперечного сечения значительно превосходят те, которые могли быть получены расчетом на кручение.
Проверим стрелу прогиба червяка (расчет на жесткость)
Определим приведенный момент инерции поперечного сечения червяка
= 44,8 мм; = 80 мм; = 222 мм; = 4455,9 Н; = 2731,1 Н
Сравниваем расчетное значение с допускаемым значением f
Смазывание зацепления и подшипников производится разбрызгиванием жидкого масла. По табл. 10.9 устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях = 174 МПа и скорости скольжения = 1,79 м/с рекомендуемая вязкость масла должна быть приблизительно равна 25 /с. По табл. 10.10 принимаем масло индустриальное И-25А.
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку редуктора производят в соответствии с чертежом общего вида. Начинают сборку с того, что на червячный вал надевают роликовые радиально-упорные подшипники, предварительно нагрев их в масле до . Собранный червячный вал вставляют в корпус.
В начале сборки вала червячного колеса закладывают шпонку и напрессовывают колесо до упора в бурт вала; затем надевают дистанционное кольцо и устанавливают роликовые конические подшипники, нагретые в масле. Собранный вал укладывают в основании корпуса и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка фланцев герметиком и затягивают болты.
Закладывают в подшипниковые сквозные крышки резиновые манжеты и устанавливают крышки.
Регулировку радиально-упорных подшипников производят набором тонких металлических прокладок, устанавливаемых под фланцы крышек подшипников.
Ввёртывают пробку масло-спускного отверстия с прокладкой и прикручивают круглый масло-указатель. Заливают в редуктор масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с отдушиной.
1. Чернавский С.А. и др. Курсовое проектирование деталей машин - М.: Машиностроение, 1987 - с.416
2. Цехнович Л.И. Атлас конструкции редукторов - К.: Высшая школа, 1979
3. Анурьев В.А. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т. - М., 1979. - т. 1-3
Вычисление валов редуктора, конструирование червяка и червячного колеса. Определение размеров корпуса и основные этапы его компоновки. Проверка долговечности подшипников и прочности шпоночных соединений. Уточненный расчет валов и выбор сорта масла. курсовая работа [4,1 M], добавлен 09.02.2012
Кинематический и силовой расчет привода ленточного конвейера. Выбор материалов и допускаемых напряжений, конструктивные размеры корпуса редуктора и червячного колеса. Расчет червячной передачи и валов, компоновка редуктора. Тепловой расчет редуктора. курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.06.2014
Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчет зубчатых колес редуктора. Конструктивные размеры шестерни и колеса, корпуса редуктора. Расчет цепной передачи. Проверка долговечности подшипника, прочности шпоночных соединений. Выбор сорта масла. курсовая работа [1,2 M], добавлен 05.12.2012
Кинематический расчет привода редуктора. Расчет валов и подшипников. Конструктивные размеры шестерен, колес, звездочки конвейера и корпуса редуктора. Проверка долговечности подшипников, шпоночных и шлицевых соединений. Компоновка и сборка редуктора. курсовая работа [175,3 K], добавлен 04.11.2015
Кинематический расчет привода ленточного конвейера. Определение допустимого контактного напряжения, конструктивных размеров шестерни и колеса. Компоновка и сборка горизонтального цилиндрического косозубого редуктора. Проверка долговечности подшипника. курсовая работа [1,4 M], добавлен 20.01.2016
Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчёт зубчатой передачи, валов, открытой передачи. Конструктивные размеры вала, шестерни, корпуса и крышки. Проверка долговечности подшипника, прочности шпоночных соединений. Компоновка и сборка редуктора. курсовая работа [964,7 K], добавлен 05.05.2015
Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Расчет зубчатых колес и валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни, колеса и корпуса редуктора. Расчет цепной передачи, компоновка редуктора. Проверка долговечности и прочности подшипника. курсовая работа [136,1 K], добавлен 31.05.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Проектирование червячного редуктора и цепной передачи для привода ленточного конвейера курсовая работа. Производство и технологии.
Курсовая работа по теме Мировые собрания инкунабул и их каталогизация на примере собрания РГБ
Сочинение: Над чем заставляет задуматься рассказ В. М. Шукшина "Обида"?
Сочинение На Тему Животные 5 Класс
Реферат по теме Особенности организации маркетинговых коммуникаций и рекламы при маркетинге промышленных товаров
Курсовая работа по теме Ипотечный кредит в современных условиях
Реферат по теме Концепция психологии влияния в книге Р. Чалдини 'Психология влияния'
Краткое Изложение На Тему Мислителі Різних Епох
Контрольная работа по теме Влияние алкоголя, наркотических и токсических средств на организм человека
Деньги Тлен Эссе
В Чем Вечность Образа Чацкого Сочинение
Реферат по теме Антон Алексеевич Барсов (1730-1791)
Анализ Инвестиционной Деятельности Предприятия Курсовая
Курсовая работа по теме Договор энергоснабжения в российском гражданском законодательстве
Реферат: Небольшой сборник по разделам правового регулирования за весенний семестр 2001 года
Скачать Рамку Для Отчета По Практике
Контрольная работа: Исследование радиоактивных загрязнений. Скачать бесплатно и без регистрации
Расстройства Восприятия Психиатрия Реферат
Реферат: Личность и коллектив как объекты управления. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Почему Люди Деградируют По Чехову
Дипломная работа по теме Экология природопользования
Культурное развитие Руси в IX-XVI вв. - Культура и искусство реферат
Методика вивчення MS Word - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Исследование особенностей поведения потребителей на рынке товаров потребительского назначения (на примере ООО "Ашан") - Маркетинг, реклама и торговля дипломная работа