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

Главная

Производство и технологии
Проектирование редуктора для ленточного конвейера и расчет цепной передачи

Кинематический расчет привода ленточного конвейера. Определение допустимого контактного напряжения, конструктивных размеров шестерни и колеса. Компоновка и сборка горизонтального цилиндрического косозубого редуктора. Проверка долговечности подшипника.


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.

Проектирование редуктора для ленточного конвейера и расчет цепной передачи
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине.
Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.
Нам в нашей работе необходимо спроектировать редуктор для ленточного конвейера, а также рассчитать цепную передачу, двигатель. Редуктор состоит из литого стального корпуса, в котором помещены элементы передачи - шестерня, колесо, подшипники, вал и пр.
Входной вал посредством плоскоременной передачи соединяется с двигателем, выходной - с конвейером.
Рис. 1. Кинематическая схема привода: А -- вал; В -- вал электродвигателя и 1-й вал редуктора; С -- 2-й вал редуктора
Исходные данные D б = 800 мм; F = 3*10 3 Н; V=1,5 м/с
Принимаем КПД на трение в опорах 2-х валов n 2 0 = 0,99 2
Принимаем КПД зубчатой передачи з 1 = 0,98
КПД всего двигателя з = з 2 0 + з 1 + з 2 = 0,92
где p - мощность, F - тяговая сила, з - КПД привода, V - скорость
где V - скорость м/c, D б - диаметр барабана
Характеристика: p = 5,5 кВт, n c = 750 обмин, S = 4,1 %
Возможные значения передаточного числа [u]:
n дв = 750 - 30,75 = 719,25 об/мин
Принимаем передаточное число зубчатой передачи U p = 5, тогда
Все параметры кинематического расчета внесем в таб. 1
Расчет вращающих моментов зубчатой передачи:
Т 2 = Т 1 * = 67 * 5 = 335 * 10 3 Н * мм
Выбираем для шестерни Сталь-45, термическая обработка- улучшенная, HB=230.
Для колеса выбираем Сталь-45, термическая обработка улучшенная, HB=200.
где H lim б предел контактной выносливости при базовом числе циклов.
Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение
Расчетное допускаемое контактное напряжение :
[у н ] = 0,45*(482 + 428) = 410 мПа
Требуемое условие : [у н ] ? 1,23 [у н2 ]
1,23 * 428 = 526,4 > 410 Данное условие выполняется.
Межосевое расстояние из условия контктной выносливости
а w = K a ( n + 1 ) = 43 ( 5 + 1 ) = 220,6 мм
Принимаем ближайший к стандарту по ГОСТ 2185-66
Принимаем =26, тогда =u*=5*26=130; уточняем значение угла в
2.2 Основные размеры шестерни и колеса
d a 1 = d 1 + = 66,66 + 2 * 2,5 = 71,66 мм
d a 2 = d 2 + = 333,34 + 2 * 2,5 = 338,34 мм
-определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру
Согласно выбираем степень точности (7)
при ш bd = 1,275, твердости, НВ < 350 и несимметричном расположении колес относительно опор с учетом изгиба ведомого вала от натяжения цепной передачи 1,25 при v = 2,5 м/с и 7-й степени точности для косозубых колес при v ? 5 м/с имеем = 1,0. Таким образом, = 1,31
Прочностное условие выполнено у н =293,9<[у н ]=410
2.4 Расчет сил действующих в зацеплении
Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба
при ш bd = 1,275 и несимметричным расположении = 1,33
коэффициент, учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев
Дальнейший расчет ведем для зубьев колеса
где - коэффициент торцевого перекрытия
3. Предварительный расчет валов редуктора
Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжением.
Диаметр выходного конца при допущенном напряжении
Принимаем d в =25 т.к. вал редуктора соединен муфтой с валом электродвигателя, то необходимо согласовать диаметр ротора двигателя и вала редуктора. Для двигателя 132М8 =28; =32
Принимаем муфту МУВП по ГОСТ 21424-75 с расточным диаметром полумуфт по двигатель =28 и =25
Шестерню выполним за одно целое с валом.
Учитывая влияние изгиба вала от натяжения цепи принимаем [] = 20 Мпа диаметр выходного конца вала
d в2 = = = 44 мм; принимаем d в2 =45мм
Диаметр вала под подшипник принимаем =50, под зубчатым колесом принимаем =55. Диаметры остальных участвков валов назначают исходя из конструктивных соображений при компановке редуктора
4. Конструктивные размеры шестерни и колеса
Шестерню выполним за одно целое с валом, её размеры определены выше:
-длина ступицы = (1,2ч1,5)*55 = 66ч82,5мм; принимаем =80мм
д о = (2,5ч4)*m n = (2,5ч4)*2,5 = 6,25ч10мм;
-толщина диска С = 0,3* b 2 = 0,3 * 80 = 24мм
5. Конструктивные размеры корпуса редуктора
Толщина стенок корпуса и крышки редуктора д = 0,025а + 1 = 0,025 * 200 + 1 = 6 мм, принимаем д = 8 мм; д 1 = 0,02а+ 1 = 0,02*200 +1 = 5 мм, принимаем д 1 - 8 мм.
-верхний пояс корпуса и пояса крышки b = 1,5*д = 1,5*8 = 12 мм; b 1 = l,5*д 1 = =1,5*8 = 12 мм;
-нижний пояс корпуса р = 2,35д = 2,35*8 = 19 мм; принимаем р = 20 мм
-фундаментных d 1 = (0,03…0,036)а + 12 = (0,03ч0,36)*200 + 12 = 18ч19,2мм
-болты, крепящие крышку к корпусу у подшипников d 2 = (0,7ч0,75) *d 1 = (0,7 - 0,75)*20 = 14ч15мм
- болты, соединяющие крышку редуктора с корпусом d 3 = (0,5ч0,6)*d 1 = (0,5ч0,6)20 = 10ч12мм
Выбираем приводную однорядную роликовую цепь.
Вращающий момент на ведущей звездочке:
Передаточное число цепной передачи =4,01
тогда фактическое передаточное отношение
где -влияние межосевого расстояния =1;
-коэффициент, учитывающий влияние угла наклона линии центров =1;
- коэффициент, учитывающий способ регулирования натяжения цепи, при периодическом регулировании =1,25; - коэффициент смерти =1 при непрерывной смазке; k п -учитывает продолжительность работы в сутки, при односменной работе k п = 1.
принимаем допускаемое давление [p]=23 мПа, тогда
Подбираем цепь ПР-25,4-60,0 ГОСТ 13568-75, имеющую t = 25,4 мм; разрушающую нагрузку Q = 60,0 кН; массу q = 2,6 кг/м; = 179,7 мм 2
[p]=26,4*[1+0,01(-17)]=26,4*[1+0.01(23-17)]=27,98 мПа
Условие прочности p=25,2<[p]=27,98мПа выполняется.
Определяем число звеньев по формуле
где a t = = 50; z ? = z 3 + z 4 = 23+89 =112; = =10,5
a ц = 0,25*25,4 [158 + 0,5*112 += 1978,53мм
Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%.
Определяем диаметры делительных окружностей звездочек
Диаметры наружных окружностей звездочек
D e 3 = t * ( + 0,7 ) - 0,3* = 25,4 * ( + 0,7 ) -0,3*15,88 =198мм
D e4 = t * ( + 0,7 ) - 0,3* = 25,4 * ( + 0,7 ) - 0,3*15,88 =738мм
F v = qv 2 = 2,6 * 1,35*1,35 = 4,738Н
= 9,81* * q * a ц = 9,81*1,5*2,6*1,258,3 =75,67Н
[s]=8,5 s>[s]- условие прочности выполняется
Компоновку обычно проводят в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения положения зубчатых колес и звездочки относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.
Компоновочный чертеж выполняем в одной проекции -- разрез по осям валов при снятой крышке редуктора.
Примерно посередине листа параллельно его длинной стороне проводим горизонтальную осевую линию; затем две вертикальные линии - оси валов на расстоянии a w = 200 мм.
Вычерчиваем упрощенно шестерню и колесо в виде прямоугольников; шестерня выполнена за одно целое с валом; длина ступицы колеса равна ширине венца и не выступает за пределы прямоугольника.
Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:
а) принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса А 1 -- 1,2д; при наличии ступицы зазор берется от торца ступицы;
б) принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса А = 8;
в) принимаем расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса А = 8; если диаметр окружности вершин зубьев шестерни окажется больше наружного диаметра подшипника, то расстояние А надо брать от шестерни.
Предварительно намечаем радиальные шарикоподшипники средней серии; габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников d п1 = 35 мм и d п2 = 50 мм
Решаем вопрос о смазывании подшипников. Принимаем для подшипников пластичный смазочный материал. Для вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичного смазочного материала жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца. Их ширина определяет размер у = 8…12 мм. Измерением находим расстояния на ведущем валу l 1 = 70 мм и на ведомом l 2 = 74 мм.
Примем окончательно l 1 = 70; 1 2 = 74 мм.
Примечание: Наружный диаметр подшипника D = 72 мм оказался больше диаметра окружности вершин зубьев d a1 = 71,66 мм.
Глубина гнезда подшипника l г 1,5В; для подшипника 310 В = 27 мм; l г = 1,5*27 = 40,5 мм; примем l г = 40 мм. Толщину фланца ? крышки подшипника принимают примерно равной диаметру d 0 отверстия; в этом фланце А = 14 мм . Высоту головки болта примем 0,7d б = 0,7 * 14 = 9,8 мм. Устанавливаем зазор между головкой болта и торцом соединительного пальца цепи в 10 мм. Длину пальца l примем на 5 мм больше шага г. Таким образом,l = t + 5 = 25,4 + 5 = 30,4 мм. Измерением устанавливаем расстояние l 3 = 67,5 мм, определяющее положение звездочки относительно ближайшей опоры ведомого вала. Примем окончательно l 3 = 67 мм
8. Проверка долговечности подшипника
Ведущий вал из предыдущих расчетов имеем:
F t = 2010 Н, F r = 748Н и F a =458 Н; l 1 = 70
R y1 = * ( ) = * ( ) = * (52360 + 15265,14) = 483 H
R y2 = * ( ) = * ( ) = * (52360-15265,14) =265 H
Рис. 3. Расчетная схема ведущего вала
Проверка: R y 1 + R y 2 - F r = 483+ 265- 748= 0
Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1.
Намечаем радиальные шариковые подшипники 307: d = 35 мм; D =80мм; В=21 мм; С=33,2 кН и С о =18,0кН.
P э = ( X*V*P r 1 + Y*P a )*K б* K Т
в которой радиальная нагрузка P r 1 =1006 Н; осевая нагрузка P а = F a =458 Н; V = 1 (вращается внутреннее кольцо); коэффициент безопасности для приводов ленточных конвейеров К б = 1 ; К т = 1
Отношение: = = 0,0254; этой величине соответствует е 0,22
Р э = (0,56 * 1006 +1,99 * 458 )1474 H
что больше установленных ГОСТ 16162 -- 85
Ведомый вал несет такие же нагрузки, как и ведущий:
F t = 2010 H; F r = 748 H и F a =458 H
Нагрузка на вал от цепной передачи F в =3774,24 Н
F в x = F в y = F в * sin г = 3774,24* sin 45 0 =2668,39 H
Из первого этапа компоновки l 2 = 74 мм и l 3 =67,5 мм
Проверка: R x 3 + R x 4 - (F t + F вх ) = -213,2 +4921,12 - (2010+2668)=0
Проверка: R y 3 + - ( = 1082 + 2668 - (748+3014 )=-12
Рис. 4. Расчетная схема ведомого вала
Выбираем подшипники по более нагруженной опоре 4.
Шариковые радиальные подшипники 310 средней серии : d =50 мм; D=110 мм; В =27 мм; С =65,8 кНи С о =36,0 кН.
Отношение: = =0,079 < e; X = 1 и Y = 0; соответствует е 0,19
P э = P r 4 * V * K б * K т = 5770 * 1 * 1,2 * 1 =6924 H
Примем Кб = 1,2, учитывая, что цепная передача усиливает неравномерность нагружения.
здесь n = 143,85 об/мин - частота вращения ведомого вала.
Для зубчатых редукторов ресурс работы подшипников может превышать 36000 ч (таков ресурс самого редуктора), но не должен быть менее 10000 ч (минимально допустимая долговечность подшипника). В нашем случае подшипники ведущего вала 307 имеют ресурс L h =264783 ч, а подшипники ведомого вала 310 имеют ресурс L h =99000 ч.
9. Проверка прочности шпоночных соединений
Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок -- по ГОСТ 23360--78
Материал шпонок -- сталь 45 нормализованная.
Напряжения смятия и условие прочности :
Допускаемые напряжения смятия при стальной ступице [у см ] - 100…120 МПа, при чугунной [у см ] = 50ч70 МПа.
d = 45 мм; b * h = 14 *9 мм; t 1 =5,5 мм;
длина шпонки l = 85 мм (при длине ступицы полумуфты МУВП 80 мм; момент на ведущем валу T 1 =335 * 10 3 Н*мм;
(материал полумуфт МУВП -- чугун марки СЧ 20).
Из двух шпонок -- под зубчатым колесом и под звездочкой -- более нагружена вторая (меньше диаметр вала и поэтому меньше размеры поперечного сечения шпонки). Проверяем шпонку под звездочкой: d = 45 мм; b x h -- 14 *9 мм; t 1 =5,5 мм; длина шпонки l = 80 мм (при длине ступицы звездочки 85 мм); момент T 3 =335*10 3 Н*мм;
(обычно звездочки изготовляют из термообработанных углеродистых или легированных сталей). Условие у см < [у см ] выполнено.
10. Посадки зубчатого колеса, звездочки и подшипников
Посадки назначаем в соответствии с указаниями
Посадка зубчатого колеса на вал по ГОСТ 25347 - 82.
Посадка звездочки цепной передачи на вал редуктора H7/h6.
Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала k6. Отклонения отверстий в корпусе под наружные кольца по H7
ленточный конвейер редуктор подшипник
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской. Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов:
на ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80-100°С;
в ведомый вал закладывают шпонку 18*11*70 и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарико-подшипники, предварительно нагретые в масле. 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 этого на ведомый вал надевают распорное кольцо, в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.
Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников и закрепляют крышки винтами. Далее на конец ведомого вала в шпоночную канавку закладывают шпонку, устанавливают звездочку и закрепляют ее торцовым креплением; винт торцового крепления стопорят специальной планкой.
Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель. Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами. Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.
Мной был спроектирован одноступенчатый горизонтальный цилиндрический косозубый редуктор и цепная передача для привода к ленточному конвейеру.
Был выбран и рассчитан индивидуальный привод ленточного конвейера. В качестве движущей силы бал выбран электродвигатель марки 4А132S8 поскольку он по своим техническим данным идеально подходит к редуктору, который был мной рассчитан и спроектирован.
Расчёт допустимого контактного напряжения, и расчёт прочности показал, что выбранная зубчатая передача выдержит усилие передаваемое во время вращательного момента.
Расчёт цепной передачи также показал, что условие прочности выполнено.
В редукторе установлены подшипники № 306 на ведущем валу и подшипники № 310 на ведомом валу. Теоретическая проверка долговечности подшипников показала, что подшипники соответствуют всем необходимым характеристикам моего редуктора.
Согласно моим расчётам вся система в целом получилась надёжной и долговечной.
1. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин / С.А. Чернавский. М.: Машиностроение, 2014.415с.
2. Баранов Г.Л. Расчет зубчатой цилиндрической передачи / Г.Л. 2010/
3. Зимковский В.М. Детали машин, основы конструирования: учебное пособие для немашиностроительных специальностей вузов / В.М. Зимковский. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ 2009. 47 с.
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. курсовая работа [742,9 K], добавлен 16.03.2015
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 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
Проектирование одноступенчатого горизонтального цилиндрического косозубого редуктора, цепной и ременной передачи для привода ленточного конвейера. Назначение редуктора и их классификация. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт. Этапы компоновки. дипломная работа [902,7 K], добавлен 08.03.2009
Кинематический расчет привода ленточного конвейера. Основные параметры зубчатой передачи редуктора. Конструктивные размеры шестерни вала, корпуса и крышки редуктора. Проверка долговечности подшипников и прочности шпоночных соединений. Выбор сорта масла. курсовая работа [177,2 K], добавлен 19.04.2012
Проектирование привода ленточного конвейера, расчет прямозубой цилиндрической передачи двухступенчатого цилиндрического редуктора. Расчет шестерни и колеса прямозубой цилиндрической передачи, быстроходного и тихоходного валов, болтовых соединений. курсовая работа [1,7 M], добавлен 08.02.2012
Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчет зубчатых колес редуктора. Предварительный расчет валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни и колеса, корпуса редуктора. Расчет цепной передачи. Эскизная компоновка редуктора. Выбор масла. курсовая работа [144,3 K], добавлен 21.07.2008
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 редуктора для ленточного конвейера и расчет цепной передачи курсовая работа. Производство и технологии.
Сочинение На Тему Музыка Как Чудо
Курсовая Работа Овос Автотранспорта На Примере Города
Контрольная работа по теме Бефстроганов с гарниром. Пирог "Блинчатый"
Контрольная работа по теме Добровольческое движение в практике социальной защиты
Реферат: Преодоление страха
Дипломная Работа На Тему Развитие Системы Ассессмент-Менеджмента На Предприятии Ооо "Атек"
Реферат: Greek And Roman Architecture Essay Research Paper
Курсовая работа по теме Экономико-статистический анализ производственных затрат и себестоимости основных видов продукции растениеводства в ООО 'ПЗК им. Ленина' Суровикинского района Волгоградской области
Реферат: Юридически значимый электронный документ.Коммуникативные технологии в делопроизводстве традиции
Sport Is Not Useful For People Эссе
Причины Преступности Эссе
Аппаратно-программный комплекс оборудования редакций
Реферат по теме Паровые турбины и судовые дизеля
Курсовая работа: Проект производственно-финансового плана основного локомотивного депо. Скачать бесплатно и без регистрации
Доклад: Физический эксперимент как средство формирования понятий "Электрическое поле. Постоянный электрический ток"
Реферат: Государственные финансы 4
Ассессмент Центр Диссертация
Как Правильно Сделать Эссе
Реферат по теме Техніка користування органами керування автомобіля
200 Новых Сочинений Старшеклассникам И Абитуриентам
Речевые игры на уроках музыки, как средство развития речевого аппарата у дошкольников - Педагогика курсовая работа
Существенность и аудиторский риск при оценке аудиторских доказательств - Бухгалтерский учет и аудит контрольная работа
Значення транснаціональних корпорацій для розвитку сільськогосподарської галузі - Международные отношения и мировая экономика курсовая работа