Проектирование привода ленточного транспортера - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Проектирование привода ленточного транспортера

Редуктор как механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата, основное назначение. Рассмотрение особенностей проектирования привода ленточного транспортера. Этапы расчета цилиндрической зубчатой передачи.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
редуктор механизм червячный передача
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата, и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи.
Назначение редуктора - понижение угловой скорости и, соответственно, повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Редукторы классифицируют по следующим признакам: типу передачи, (зубчатые, червячные или зубчато-червячные), числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые), типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические), относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные), особенностями кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью). Возможности получения больших передаточных чисел при малых габаритах обеспечивают планетарные и волновые редукторы. Выполнение курсового проекта способствует закреплению и углублению знаний и умений, полученных при изучении дисциплины «Детали машин и основы конструирования».
Работа позволяет получить следующие навыки:
применения на практике приемов расчета и конструирования;
оставления кинематических схем, описания устройства и принципа действия проектируемого объекта;
обоснования и разработки технических решений и расчетов элементов конструкций;
работы со специальной технической литературой;
анализа технических параметров и технико-экономического анализа проектируемого изделия.
Таблица. Исходные данные к расчету:
F t , окружное усилие на тяговой звездочке
где - КПД зубчатой цилиндрической передачи; - КПД червячной передачи; - КПД цепной передачи; - КПД пары подшипников.
Определим требуемую мощность электродвигателя
где - мощность на выходном валу привода
По расчетным данным примем электродвигатель серии 471В4УЗ.
N дв =0,75кВт, n с =1500мин -1 , S=7,5%.
Определим требуемое общее передаточное число привода
где - асинхронная частота вращения ротора электродвигателя, определяется с учетом скольжения ротора; - частота вращения выходного вала привода.
Асинхронная частота вращения ротора электродвигателя определяется из выражения:
Для указанного выше электродвигателя типа 471В4УЗ S=7.5 %
Выполним разбивку общего передаточного числа по ступеням привода
где - передаточное зубчатой цилиндрической число передачи; - передаточное число червячной передачи. Принимаем следующие значения передаточных чисел: для зубчатой цилиндрической передачи =5, для червячной передачи =45. Определим фактическое передаточное число привода:
Найдём отклонение общего передаточного числа:
Как видим, отклонение фактического передаточного числа привода от требуемого передаточного числа является допустимым.
Определим частоты вращения, угловые скорости и крутящие моменты на всех валах привода
Расчет цилиндрической зубчатой передачи
Рассчитаем цилиндрическую прямозубую передачу (рис.1). Крутящий момент: на ведущем валу Т 1 =Нм, на ведомом валу Т 2 =26,4Нм, угловые скорости: на ведущем валу на ведомом, передаточное число =5, срок службы редуктора t=8лет, коэффициенты использования привода в течение суток и в течение год: ,частота вращения ведущего колеса n 1 =1387,5мин -1 , частота вращения ведущего колеса n 2 =277,5 мин 1 ; передача не реверсивная.
Рисунок 1-Схема цилиндрической прямозубой передачи
Для шестерни принимаем по таблице 3.3 [1] сталь 45, улучшенную до твердости НВ 230, для колеса - сталь 45, улучшенную до твердости НВ 200.
2. Предел контактной выносливости при базовом числе циклов для улучшенной стали со средней твердостью рабочих поверхностей зубьев (НВ? 350) определяем по таблице 3.2 [1]:
3. Базовое число циклов напряжений в зубьях колес пары:
- для колеса принимаем по таблице 3.2 [1] ;
- для зубьев шестерни рассчитываем:
Эквивалентное число циклов перемены напряжений припеременной нагрузке:
где с - число зубчатых колес, находящихся в зацеплении с рассчитываемым; - частота вращения шестерни (колеса); - время работы передачи при соответствующей ступени нагружения.
где 365 - число дней в календарном году; 24 - число часов в сутках; - срок службы привода; - коэффициенты использования привода в течение суток и в течение года.
Рассчитаем эквивалентное число циклов нагружений шестерни:
N HE 1 =60*1*1387,5*22776=1,89*10 7 >N HO ,
N HE 2 =60*1*277,5*22776=3,79*10 6 >N HO
Поскольку принимаем коэффициент долговечности для шестерни . Для стали с поверхностным упрочнением принимаем [1, С. 33].
4. Допускаемые контактные напряжения:
5. Из рекомендуемого ряда значений принимаем в соответствии со стандартом .
Определим коэффициент ширины венца по диаметру:
6. Предварительно из таблицы 3.1 [1] принимаем значение коэффициента нагрузки .
Из условия контактной выносливости зубьев определим межосевое расстояние. Допускаемые контактные напряжения примем для колеса, так как они меньше.
принимаем по стандарту m = 1.75 мм. [2, С. 21].
8. Число зубьев колес и фактическое передаточное число
Суммарное число зубьев шестерни и колеса:
Делительный диаметр шестерни =18·1,75=31,5 мм; (2.12)
При такой величине скорости принимаем для передачи 8-ю степень точности из таблицы 3.4 [1].
11. Уточним значение коэффициента нагрузки:
где из таблицы 3.5 [1] для твердости НВ<350 и симметричного расположения колес; из таблицы 3.6 [1] для прямозубой передачи при скорости V< 5 м/с и твердости НВ < 350.
12. Величина расчетных контактных напряжений:
13. Предел выносливости при от нулевом цикле изгиба и коэффициент безопасности (табл. 3.9 [1]):
15. Определим коэффициент нагрузки (табл. 3.7, 3.8 [1]):
16. Установим колесо пары, для которого будет продолжен расчет.
Коэффициенты формы зубьев, выполненных без смещения (Х=0), [1, с. 42].
следовательно, зубья колеса менее прочны, расчет производим для него.
19. Проверка зубьев колеса на выносливость при изгибе:
Рассчитаем червячную передачу (рис. 2), мощность на валу червяка угловые скорости: червяка колеса ; крутящий момент на валу червяка Т 2 =26,4Нм; крутящий момент на валу червячного колеса Т 3 =999,7 Нм, передача не реверсивная.
1 Передаточное число передачи , что соответствует стандартному значению
где - число заходов червяка при u = 48, .
3. Назначаем материал червяка - сталь 40 ХН улучшенную до HRC 50; для венца колеса по таблице 4.8 [1] принимаем безоловянную бронзу БрА9ЖЗЛ (отливка в песок), для ступицы - чугун СЧ 15. Предварительно примем 7-ю степень точности. Рабочие поверхности витков червяка шлифованные.
Принимаем предварительно скорость скольжения в зацеплении V S =6м/с,
из таблицы 4.9 [1] находим допускаемое контактное напряжение
Коэффициент диаметра червяка примем q = 10. Межосевое расстояние из условия контактной выносливости:
принимаем по ГОСТ 2144-76 m = 5 мм, q =8, а щ =260мм.
Делительный угол подъема витков червяка:
Коэффициент нагрузки при скорости скольжения по таблице 4.7 [1] К = 1.
9. Проверим расчетное контактное напряжение:
Превышение фактического значения над допустимым:
10. Геометрические параметры передачи для червяка:
11. Длина нарезанной части червяка:
добавляя к расчетному значению примерно 30 мм, принимаем =113 мм.
Диаметр вершин зубьев червячного колеса:
Диаметр впадин зубьев червячного колеса:
12. При нереверсивной работе коэффициент долговечности из таблицы 4.8 [1] , тогда допускаемое напряжение изгиба;
Эквивалентное число зубьев червячного колеса:
Из таблицы 4.5 [1] коэффициент формы зуба
Предварительный расчет и проектирование и валов . Ведущий вал-червяк
Диаметр входного конца ведущего вала
где - допускаемое напряжение на кручение, для червяка =18 МПа
Находим диаметры каждого участка вала:
d 2 =11,5+3,5=15мм;d 3 =15+5=20мм;d 4 =20+5=25мм;d 5 =35мм; (4,2)
Находим длину каждого участка вала:
l 1 =1,5*d 1 =1,5*11,5=17.25мм, принимаем l 1 =18мм; (4,3)
l 2 =1,5*d 2 =1,5*15=22.5мм;l 3 =15мм;l 4 =5мм;l 5 =25мм;l 6 =l 3 =15мм.
где - допускаемое напряжение на кручение, для валов из сталей 40, 45 =15-20 МПа.
Находим диаметры всех участков вала:
d 2 =20+5=25мм;d 3 =35мм;d 4 =50мм;d 5 =35мм;d 6 =d 2 =25мм;d 7 =20мм. (4.5)
l 1 =B 2 =20мм;l 2 =17мм;l 3 =5мм;l 4 =28мм;l 5 =5мм;l 6 =l 2 =17мм;l 7 =15мм. (4.6)
Диаметр входного конца ведущего вала
где - допускаемое напряжение на кручение, для валов из сталей 40, 45 =15-20 МПа.
Находим диаметры на всех участках вала:
d 2 =d 1 +5=20+5=25мм; d 3 =85мм;d 4 =90мм;d 5 =100мм;d 6 =85мм. (4.8)
Находим длины на всех участках вала:
l 1 =1,5*d 1 =1,5*70=105мм; l 2 =1,5*d 2 =1,5*75=111,2мм;l 3 =41мм;
Материал червяка сталь 45 улучшенная до НRC 50. По таблице 3,3 при диаметре заготовки до 90мм (в нашем случае d 1 =11,5мм) среднее значение у b -800 МПа.
Сечение А-А. Это сечение при передаче вращающего момента от электродвигателя через муфту рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжения вызывает наличие шпоночной канавки.
Предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба
Предел выносливости стали при симметричном цикле кручения
Амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла
где - момент сопротивления кручению
Амплитуда цикла нормальных напряжений
Изгибающий момент в сечении А-А от консольной нагрузки
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
где - эффективный коэффициент концентрации 1,7 по таблице 8,5; - масштабный фактор 0,92 по таблице 8,8;
= 0,1; - среднее напряжение цикла нормальных напряжений, осевая нагрузка на вал отсутствует = 0 .
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
Результирующий коэффициент запаса прочности:
Материал вала сталь 45 нормализованная; у b -800 МПа по таблице 3,3. Сечение Б-Б. Диаметры вала в этих сечениях 20мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночных канавок.
Предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба
Предел выносливости стали при симметричном цикле кручения
Амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла
, (5.12) где - момент сопротивления кручению
Суммарный изгибающий момент сечении В-В
Амплитуды цикла нормальных напряжений
Коэффициенты запаса прочности по нормальным напряжениям
где - эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений
1,8 по таблице 8,5; - масштабный фактор для нормальных напряжений
=0,92 по таблице 8,8; - среднее напряжение цикла нормальных напряжений, если осевая нагрузка на вал отсутствует или пренебрежимо мала, то принимают= 0.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
где - эффективный коэффициент концентрации касательных напряжении1,7 по таблице 8,5 - масштабный фактор для касательных напряжений=0,83 по таблице 8,8
Результирующие коэффициенты запаса прочности:
Материал вала сталь 45 нормализованная; у b -730 МПа по таблице 3,3. Сечение В-В. Диаметры валов в этих сечениях: В-В- 90мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночных канавок.
Предел выносливости стали при симметричном цикле изгиба
Предел выносливости стали при симметричном цикле кручения
Амплитуда и среднее напряжение отнулевого цикла
где - момент сопротивления кручению
Суммарный изгибающий момент сечении В-В
Амплитуды цикла нормальных напряжений
Коэффициенты запаса прочности по нормальным напряжениям
где - эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений
1,75 по таблице 8,5; - масштабный фактор для нормальных напряжений =0,70; по таблице 8,8; - среднее напряжение цикла нормальных напряжений, если осевая нагрузка на вал отсутствует или пренебрежимо мала, то принимают= 0.
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
где - эффективный коэффициент концентрации касательных напряжени1,6 по таблице 8,5 - масштабный фактор для касательных напряжений=0,62; 8,8
Результирующие коэффициенты запаса прочности:
Про верка долговечности подшипников
На рисунке 3 показана схема к расчету подшипников ведущего вала.
Для определения реакций в опорах составим уравнения моментов относительно каждой опоры в плоскостях XZ и YZ .
F r1 = F r2 =F t1 tga=0,36349,2=125,7H.
Эквивалентная нагрузка на подшипник:
где Х, У - коэффициенты радиальной и осевой нагрузки; - коэффициент, зависящий от характера нагрузки на подшипник -1,3 из таблицы 9,19 ; - температурный коэффициент -1,15 из таблицы 9,20 . Из таблицы 9,18 Х=1; У=0
Расчетная долговечность подшипника в миллионах оборотов:
Расчетная долговечность подшипника в часах:
где п 1 = 2931 мин -1 частота вращения ведущего вала.
Рисунок 4-схема к расчету подшипников промежуточного вала
Для определения реакций в опорах составим уравнения моментов относительно каждой опоры в плоскостях XZ и YZ .
Эквивалентная нагрузка на подшипник:
где Х, У - коэффициенты радиальной и осевой нагрузки Х=1; У=0 из таблицы 9,18 ; - коэффициент, зависящий от характера нагрузки на подшипник -1,3 из таблицы 9,19 ; - температурный коэффициент -1,25 из таблицы 9,20 .
Расчетная долговечность подшипника в миллионах оборотов:
Расчетная долговечность подшипника в часах:
На рисунке 7 показана схема к расчету подшипников выходного вала
Для определения реакций в опорах составим уравнения моментов относительно каждой опоры в плоскостях XZ и YZ.
Эквивалентная нагрузка на подшипник:
где - коэффициент, зависящий от характера нагрузки на подшипник -1,4 из таблицы 9,19 ; - температурный коэффициент -1,25 из таблицы 9,20 .
Расчетная долговечность подшипника в миллионах оборотов:
Расчетная долговечность подшипника в часах:
Для проектируемого редуктора площадь теплоотводящей поверхности А0,73м 2 . Условие работы редуктора без перегрева при продолжительной работе
где - температура масла о С; - температура окружающей среды
Считаем, что обеспечивается достаточно хорошая циркуляция воздуха, и принимаем коэффициент теплопередачи =17Вт/(м 2 о С).
Проверка прочности шпоночных соединений
Шпонки призматические со скругленными концами. Размеры сечения шпонок и пазов и длины шпонок по ГОСТУ 23360-78 таблица 8.9. Материал шпонок - сталь 45 нормализованная. Напряжение смятия и условие прочности по формуле:
где d - диаметр вала в месте установки шпонки; - рабочая длина шпонки.
Ведущий вал: d=11,5мм; bh=4мм; t 1 =2,5мм;
Так как > , принимаем 2 шпонки расположенные через 180 0
Промежуточный вал состоит из двух шпонок под червячным и под зубчатым колесом -одинаково нагруженных. Проверяем шпонку под червячным и зубчатым колесом: d=20мм; bh=6мм; t 1 =3,5мм;
Так как > , принимаем две шпонки расположенные через 180 0 .
Выходной вал: d=90мм; bh=25мм; t 1 =9мм; длинна шпонки l=70мм.
Так как > , принимаем две шпонки расположенные через 180 0 .
Смазывание зацепления и подшипников производится разбрызгиванием жидкого масла. По таблице 10.9 устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях =150МПа, скорости скольжения рекомендуемая вязкость масла должна быть приблизительно равна 22м 2 /с по таблице 10.8 . По таблице 10.10 принимаем масло индустриальное И-20А. Объем масла принимаем из расчета 0,7 литра масла на 1 кВт передаваемой мощности, получаем 5,2 литра.
Для контроля уровня масла применяем фонарный масло указатель.
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку производят в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов.
На валы закладывают шпонки и напрессовывают элементы передач редуктора. Мазе удерживающие кольца и подшипники следует насаживать, предварительно нагрев в масле до 80-100 градусов по Цельсию, последовательно с элементами передач. Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу. После ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок, регулируют тепловой зазор. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышку винтами.
Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой, закрепляют крышку болтами. Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.
В ходе выполнения курсового проекта был спроектирован привод ленточного транспортера, состоящий из электродвигателя 471В4У3 мощностью 0,75 кВт, двухступенчатого червячно-цилиндрического редуктора, имеющего горизонтальное расположение ведущего вала-зубчатой передачи и параллельно расположенной на промежуточном и ведомом вале червячной передачи. Валы установлены на шариковых однорядных подшипниках, радиально-конических однорядных подшипниках.
В процессе проектирования были решены следующие задачи: сконструированы валы, зубчатые колеса, определены контактные напряжения и напряжения изгиба, выбраны подшипники и произведен их расчет на долговечность, проверены на прочность шпоночные соединения, выбраны посадки для соединения деталей, произведен уточненный расчет валов, тепловой расчет, выбор сорта масла.
1. http://www.str-t.ru/articles/61/
2. Адигамов, К.А. «Курсовое проектирование деталей машин» (учебно-методическое пособие). ЮРГУЭС, 2006.
3. Дунаев П.Ф. ,Леликов О.П. «Детали машин» (Курсовое проектирование). Высшая школа, 2003.
4. С.Ч Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин, Г.М. Ицкович, В.П.Козинцов. «Курсовое проектирование детали машин» (учебное пособие для учащихся) ООО ТИД Альянс, 2005.
5. Временный творческий коллективов при Учебно-методическом управлении ЮРГУЭС. «Стандарт организации, Выпускные квалификационные работы.
Назначение и область применения проектируемого привода ленточного транспортера. Описание и техническая характеристика электродвигателя, цилиндрической передачи и муфты. Расчеты, подтверждающие работоспособность привода. Конструктивное оформление деталей. курсовая работа [434,9 K], добавлен 10.12.2012
Редуктор как механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата, его структура и сферы практического применения. Выбор электродвигателя и расчет кинематических параметров привода. Расчет передач редуктора. курсовая работа [98,8 K], добавлен 15.04.2011
Редуктор как механизм из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Энергетический и кинематический расчет привода. Предварительный расчет валов. курсовая работа [255,7 K], добавлен 02.07.2014
Принципы работы и проект привода ленточного транспортера. Расчет конической и цилиндрической зубчатых передач. Ориентировочный и приближенный расчет валов. Конструирование элементов редуктора, порядок его сборки и разборки. Подбор и проверка шпонок. курсовая работа [276,9 K], добавлен 11.01.2010
Кинематический и силовой расчеты привода ленточного транспортера, подбор электродвигателя, расчет зубчатой передачи. Определение параметров валов редуктора, расчет подшипников. Описание принятой системы смазки, выбор марки масла, процесс сборки редуктора. контрольная работа [981,3 K], добавлен 12.01.2011
Краткое описание работы привода ленточного транспортера и его назначение. Кинематический расчет зубчатых передач. Разработка компоновочной схемы. Расчет расстояния между деталями передач. Выбор типа подшипника. Составление компоновочной схемы редуктора. курсовая работа [911,3 K], добавлен 16.07.2016
Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода ленточного транспортера. Построение схемы нагружения зубчатых колес. Определение запаса прочности валов. Подбор подшипников качения, муфты. Смазка зубчатого зацепления. Порядок сборки редуктора. курсовая работа [222,7 K], добавлен 11.01.2012
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 привода ленточного транспортера курсовая работа. Производство и технологии.
Реферат по теме Исторические сведения о развитии тригонометрии
Заболевания Курсовой
Курсовая работа: Учет безналичных расчетов 2
Реферат: Предложения по улучшению деятельности ОАО Каравай
Реферат по теме Страховые агенты и страховые брокеры как посредники
Реферат по теме Бизнес-план ООО
Эссе На Тему Мой Любимый
Курсовая работа: Учет кредитов и займов 7
Реферат На Тему Specificity Of Sociology And Sociological Knowledge
Сочинение Мир Катерины Это
Реферат: Мониторинг территорий нефтегазовых промыслов методом почвотестирования
Дипломная работа по теме Разговорный компонент как специфика гуманитарного дискурса Льва Николаевича Гумилева
Дипломная Работа На Тему Электроснабжение Восточной Части Феодосийского Района Электрических Сетей С Разработкой Сетей Резервного Источника Питания Потребителей
Реферат по теме Проблема смысла жизни, смерти и бессмертия человека
Курсовая Работа На Тему Управление Денежными Потоками На Примере Схоао "Белореченское"
Реферат: Виды библиографических ов
Реферат по теме Важнейшие достижения последних десятилетий
Алтын Киімді Адам Эссе
Государственное Управление Методы Средства Технологии Курсовая Работа
Дипломная работа по теме Списування як вид навчально-тренувальних вправ у практиці навчання
Вооруженные Силы и военно-промышленный комплекс СССР в 60-80-е годы - История и исторические личности реферат
Перетворювач опір - часовий інтервал - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа
Аналіз стану компанії - Маркетинг, реклама и торговля реферат