Расчет редуктора привода конвейера - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Расчет редуктора привода конвейера

Определение исходных данных для расчета привода. Расчет цилиндрических и цепных передач. Эскизная компоновка редуктора. Проектный расчет вала и шпоночного соединения. Выбор подшипников качения и расчет их долговечности. Конструирование корпуса редуктора.


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.
на тему : „ Расчет редуктора привода конвейер а ”
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА ПРИВОДА
1. 1 Выбор и проверка электродвигателя
2.1.1 Проектный расчет зубчатых передач
2.1.3 Выбор материала зубчатых передач
2.1.4 Конструирование зубчатых колес
2.2.1 Проектный расчет цепной передачи
2.2.2 Проверочный расчет цепной передачи
3.2 Определение нагрузок в зацеплении
4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЗЛОВ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ
4.1 Выбор подшипников качения. Расчет их долговечности
6 КОНСТРУИРОВАНИЕ КОРПУСА РЕДУКТОРА
Большое значение для развития машиностроения имеет организация производства машин и других продуктов, создание и использование надежных средств технических измерений и контроля.
Важным заданием машиностроения является создание машин и агрегатов большой единичной мощности.
Машина состоит из трех основных блоков :
· двигателя (чаще всего это электродвигатель с вращательным движением ротора);
· рабочего органа, который непосредственно выполняет полезную работу, для осуществления которой и создается машина;
· транспортирующего механизма (чаще всего это редуктор), который согласовывает параметры механической энергии вала электродвигателя и вала рабочего органа.
Комплекс двух блоков - двигатель и транс портирующий механизм называются приводом машины. Поскольку привод машины имеет много стандартизованных элементов, пригоден для использования в разных отраслях техники, проектирование приводов составляет основу тематики курсового проектирования по деталям машин.
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ РАСЧЕТА ПРИВОДА
1.1 Выбор и проверка электродвигателя
Определение частоты вращения выходного вала
Диапазон возможных передаточных чисел привода
Общее передаточное число механизма определяется как произведение передаточных чисел отдельных ступеней
U І - передаточное число первой ступени (шевронная передача)
U ІІ - передаточное число второй ступени (косозубая передача)
U ІІІ - передаточное число третьей ступени (прямозубая передача)
U І V - передаточное число цепной передачи
Рис. 1 Электродвигатель 4А1 6 0 М2 У3
Мощность выбранного двигателя необходимо проверить по следующим условиям:
Так условию перегрузки удовлетворяет лишь двигатель 4А160М2У3, то принимаем его в качестве привода редуктора.
Определение длительности действия max нагрузок
Так как N 1 >5*10 4 => первая передача рассчитывается на усталость с 1 - го участка диаграммы нагружения
Определяем расчетные вращающие моменты
Так как N I и N II в результате расчетов превышают 5*10 4 , то
Соответственно так как на N IV не превышают 5*10 4 , то
Область применения: редукторы общего назначения в серийном и массовом производстве.
Требования к габаритам - жесткие. Материал зубьев (марка стали) - 40, 45, 40Х, 40ХН. [2, с.15, табл.1.4]
2.1.1 Приближенный проектировочный расчет главного и основного параметров передач из условия обеспечения контактной прочности зубьев
Выполняется для колес с твердостью рабочих поверхностей зубьев более 350 НВ в следующем порядке. [2, с.22, 23]. Расчет первой передачи проводится в ручную, второй и третьей - с помощью модуля автоматизированного проектирования цилиндрических передач на базе программы Microsoft Excel.
Z 1 (для шевронной передачи - в интервале 13…25
для косозубой передачи - в интервале 16…25
для прямозубой передачи - в интервале 17…25 )
Z 2 = Z 1* U, где U - передаточное число соответствующей ступени
Предварительно принимается угол наклона зубьев
в (для шевронной передачи - в интервале 25°…40°
для косозубой передачи - в интервале 8°…17°)
Рассчитывается минимальное значение модуля зацепления в мм, при котором обеспечивается изгибная прочность зубьев колеса цилиндрической передачи, определяется по следующей формуле
где - коэффициент, учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений, выбирается из [2, табл. 1.5] по эквивалентному числу зубьев Z V =Z/cos в
- коэффициент, учитывающий угол наклона зуба, находится по следующей зависимости:
- коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки по длине зуба, принимается предварительно равным 1,5;
- вращающий момент на соответствующем валу;
- отношение ширины зубчатого венца к нормальному модулю;
- допускаемые изгибные напряжения зубчатого колеса.
В формулу расчета модуля зацепления подставляются значения , , , того элемента (шестерни или колеса), у которого соотношение / меньше. В данном проекте расчет всех передач проводился по элементу «шестерня», согласно вышеизложенному материалу.
Расчетное значение модуля необходимо округлить до ближайшего большего стандартизованного значения [2, табл.1.6].
Дальнейший расчет сводится к вычислению межосевого расстояния
а также уточнению фактического значения угла наклона зубьев
Основные размеры колес определяют по формулам:
Расчет первой передачи (шевронная передача)
Эквивалентное число зубьев шестерни ZV
Предварительно принятый угол наклона зуба в°
Уточненнное значение угла наклона зуба
Расчет второй передачи (косозубая передача)
Эквивалентное число зубьев шестерни ZV
Предварительно принятый угол наклона зуба в°
Уточненнное значение угла наклона зуба
Расчет третьей передачи (прямозубая передача)
Эквивалентное число зубьев шестерни ZV
Сведем расчетные данные в таблицу 2.2
2.1.2 Проверочн ы й расчет передач
Расчетная нагрузка на зубчатые колеса складывается из :
· полезной или номинальной нагрузки в предположении, что она распределяется по длине зубьев равномерно;
· дополнительной нагрузки, связанной с неравномерностью распределения номинальной нагрузки из - за погрешности изготовления и деформаций деталей передач.
Дополнительные нагрузки учитываются коэффициентом нагрузки при расчете на изгибную усталость [2, с. 31-34]:
Дополнительная нагрузка в значительной степени определяется точностью изготовления передач.
Проверочный расчет фактических изгибных напряжений
Фактические напряжения изгиба у F , Н/мм 2 , в опасных сечениях основания зубьев шестерен определяют по формулам:
для цилиндрических передач [2, с.34-35], значения всех коэффициентов [2, с.16-19]
Фактические напряжения изгиба в опасном сечении зуба колеса определяют по упрощенной зависимости
Проверочный расчет фактических контактных напряжений
Фактические контактные напряжения на рабочих поверхностях зубьев у F1 , Н/мм 2 , определяют по формулам:
для цилиндрических передач [2, с. 35-36]
Допускаемые напряжения при проверочном расчете на изгибную выносливость
Тогда необходимый предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений:
Y N -коэффициент долговечности, учитывающий изменение [у F ] при числе
циклов нагружения, меньшем базового, Y N =1
при N FE N H lim,
-коэффициент эквивалентности нагрузки, для типовой
Z R -коэффициент, учитывающий влияние исходной шероховатости
сопряженных поверхностей зубьев; z R =1-7-й класс (R a =1,25…0,63),
z R =0,95-6-й класс (R a =2,5…1,25),z R =0,9-5-4-й класс(R Z =40…10);
z V -коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости
z X - коэффициент, учитывающий размеры зубчатого колеса
2.1.3 Выбор материалов зубчатых передач
Для однозначного выбора марки стали необходимо иметь следующую информацию [2, с.41-45]
Так как d a ? 600 мм во всех передачах => принимаются кованные заготовки.
При d a / d в ? 2 шестерню изготавливают заодно с валом (вал - шестерня), при d a / d в >2 шестерня по экономическим соображениям выполняется съемной.
Передача 1: d a / d в = 65/42 = 1,53 < 2 => шестерня изготавливается заодно с валом.
Передача 2: d a / d в =143/38 = 3,76 > 2 => шестерня съемная.
Передача 3: d a / d в = 180/51 = 3,5 > 2 => шестерня съемная.
3. Толщина обода заготовки S , определяющая прокаливаемость сталей:
Данные полученные в результате расчетов заносим в таблицу 2.8
2. 1.4 Конструирование зубчатых колес
Конструктивная форма колес зависит от их размеров, материала, а также от технологии производства заготовки и механической обработки.
Колеса с выполняют с дисками облегченной формы. Определим размеры конструктивных элементов дисковых колес, размеры которых приведены на рисунке
Рис.2. Эскиз цилиндрического зубчатого колеса при
Рассчитать цепную передачу с роликовой цепью при следующих данных:
n 1 = 19,8 мин -1 - частота вращения ведущей звёздочки
n 2 = 6,6 мин -1 - частота вращения ведомой звёздочки
P= 4,8 кВт - мощность, передаваемая ведущей звездочкой
Работа передачи - непрерывная, спокойная
Натяжение цепи регулируется передвижением вала одной из звёздочек
Принимае число зубьев меньшей звёздочки:
z 1 = 30 - число зубьев меньшей звёздочки
z 2 - число зубьев большей звёздочки
2.2.2 Про верочный расчет цепной передач
Работа передачи - непрерывная, спокойная
Натяжение цепи регулируется передвижением вала одной из звёздочек
Площадь проекции опорной поверхности шарнира определяем по формуле:
На основании чего принимаем цепь ПР-25.4-6000
Принимаем коэффициент согласно условиям работы:
k1= 1 - коэффициент динамичности нагрузки
k2= 1 - коэффициент способа регулировки натяжения цепи
k3= 1 - коэффициент межосевого расстояния передачи
k4= 1 - коэффициент наклона линии звёздочек к горизонту
k5= 1 - коэффициент способа смазки цепи
Следовательно коэффициент эксплуатации передачи k= 1
[q]= 35 Мпа - допускаемое давление в шарнире
Проверка цепи на износоустойчивость:
Ориентировочные значения диаметров валов вычисляется по формуле [2, c.26]
Назначение степени точности передач
Выбор степени точности изготовления зубчатых передач определяется эксплуатационными и техническими требованиями к ним: окружной скоростью, передаваемой мощностью, требованиями к кинематической точности, плавности, бесшумности, долговечности, отсутствию вибрации и т.д.
Окружную скорость передачи определяют по формуле [2, с 28]
Выбираем 8 -ю степень точности. Характеристика передач - пониженной точности, область применения - тихоходные передачи с пониженными требованиями к точности.
2.3 Выполнение эскизной компоновки зубчатого редуктора
Диаметры валов в местах посадки зубчатых колес были определены ранее и округлены по стандартному ряду нормальных линейных размеров по ГОСТ 6636-69 из ряда Rа 40. [2, с.74, 83-84], [2, с.77, рис.5.3]
Диаметры шипов валов можно принимать
где d в - диаметр вала под зубчатым колесом
В связи с выбором муфты для входного вала диаметром равным 42 мм, диаметр шипа входного вала принят равным 45 мм.
Полученные размеры диаметров шипов округляем в соответствии со стандартами диаметров внутреннего кольца подшипника качения:
Размеры отдельных элементов корпуса редуктора
1. Толщина стенки корпуса редуктора
Принята стандартизованная величина д=12 мм
Ширину подшипника принимаем по диаметру шипа для подшипника средней серии или вычисляют по зависимости
3. Расстояние от торца подшипника качения до стенки корпуса редуктора
4. Зазор между внутренними стенками корпуса и поверхностями вращающихся деталей
5. Зазор между поверхностями вращающихся деталей
6. Зазор между торцевыми поверхностями зубчатых колес
7. Ширина фланца для крепления крышки к корпусу редуктора
8. Расстояние между обработанной и необработанной поверхностями корпусной детали
Форма проектируемого вала определяется его функциональным назначением и кинематической схемой редуктора.
3. 2 Определен ие нагрузок, действующих на вал
Основными нагрузками на вал являются усилия в зубчатых зацеплениях, натяжение ветвей цепи, а также крутящие моменты. Собственный вес вала и насаженных на нем деталей в большинстве случаев не учитывается.
Силы, действующие в передачах, определяются следующим образом [3, с.12]:
Для прямозубой цилиндрической передачи (3)
Для косозубой цилиндрической передачи (2)
Этот расчет вала выполняется как проверочный. Он заключается в определении расчетных коэффициентов запасов прочности в предположительно опасных сечениях предварительно намеченных в соответствии с эпюрами моментов и расположением зон концентрации напряжений [3, с. 18]
Расчет ведем в опасном сечении 2 (под шпонкой)
Коэффициенты запаса усталостной прочности по нормальным и касательным напряжениям:
Из известных способов соединения деталей с валом наибольшее распространение имеет соединение с помощью врезных призматических шпонок.
Рис. 3.3 Основные размеры соединения с призматической шпонкой
Размеры поперечного сечения шпонки выбираются в зависимости от диаметра вала. Длина шпонки принимается на 5…10 мм меньше длины ступицы насаживаемой детали и выбирается из ряда стандартных значений. Выбранная шпонка проверяется на смятие
Размеры шпонок определяем по [3, с.26, табл.12]
Расчет производился с помощью модуля автоматизированного проектирования шпоночных соединений на основе проверки на смятие.
4 Проектирование узлов подшипников качения
4.1 Выбор подшипников качения. Расчет их долговечности
Для третьего вала выбираем: подшипник 7314А ГОСТ 27365-87
Рис. 4 Подшипник роликовый радиально - упорный
Соединение редуктора с электродвигателем осуществляется с помощью муфты.
Для входного вала выбираем упругую муфту [4, с.12, рис.1.4].
Рис.5 Муфта упругая втулочно - пальцевая
Муфты упругие предназначены для смягчения толчков и ударов, защиты от резонансных крутящих колебаний, компенсации смещений соединяемых валов.
Выбираются муфты по расчетному крутящему моменту и диаметрам концов соединяемых валов. Условно считая, что нагрузка равномерно распределяется между пальцами и по их длине, производим проверочный расчет пальцев на изгиб, упругих втулок на смятие по формулам [4, с.12]:
6 Конструирование корпуса редуктора
Корпус редуктора служит для размещения в нем деталей передач, обеспечения смазывания передач и подшипников, предотвращения загрязнения деталей, восприятие усилий, которые возникают при работе редуктора. Он должен быть достаточно крепким и жестким, т.к. при значительных деформациях корпуса возможен перекос валов и вследствие чего повышение неравномерности распределения нагружения по длине зубцов зубчатых колес. Для удобства монтажа деталей выполняют корпус разъемным.
Определим размеры отдельных элементов корпуса редуктора [4, с.27-36]:
где - межосевое расстояние тихоходной ступени
· Толщина верхнего пояса фланца основания
· Толщина нижнего пояса фланца крышки
· Толщина фланцев подставки корпуса (без бобышек)
Принимаем фундаментные болты М22, количество фундаментальных болтов принимаем из [4, с.31,табл. 2.1].
· Диаметр болтов, расположенных у подшипниковых гнезд
· Диаметр болтов для крепления смотровой крышки
Конструктивно принимаем смотровое окно, крышку, отдушину, пробку к маслоспускному отверстию. Размеры этих элементов принимаем по [4].
В курсовом проекте было спроектировано три зубчатые передачи и проведен их проверочный расчет.
В ходе выполнения работы был выбран электродвигатель 4А1002У3 с Р=4.0кВт, удовлетворяющий всем необходимым требованиям (условиям нагрева и перегрузки).
Сконструированы валы и проведен проектный и проверочный расчет промежуточного (третьего вала) вала данного редуктора. В результате чего был получен вал с коэффициентом запаса n = 2.2.
Подобраны подшипники качения для третьего вала , а именно радиально - упорные роликовые конические подшипники, серии 3007108А ГОСТ 27365 - 87 и проведена их проверка на долговечность. Подобраны и проверены шпоночные соединения для третьего вала.
Подобрана упругая втулочно - пальцевая муфта и проведен её проверочный расчет.
Спроектирован корпус редуктора. В графической части приведены : общий вид привода, редуктора, деталей.
1. Методические указания по курсовому проектированию деталей машин. Раздел 1. Краткая инструкция, расчет исходных данных (для студенитов всех специальностей)/ Сост.: В.С. Исадченко, В.П. Онищенко, О.К. Помазан. - Донецк: ДПИ, 1981. - 51 с.
2. Методические указания к самостоятельной работе над курсовым проектом по деталям машин. Раздел 2. Этапы «Эскизный проект» и «Технический проект». Проектирование зубчатых и червячных передач (для студентов технических специальностей)/ Сост.: В.С. Горелик, В.С. Исадченко, В.И. Проскурин,
П.М. Матеко, А.Л. Симонов, В.П. Алиферов. - Донецк: ДПИ, 1992. - 84 с.
3.Методические указания по курсовому проектированию деталей машин. Раздел 3. Расчет и конструирование валов (для студентов всех специальностей)/ Сост.: П.М. Матеко, А.Л. Симонов, В.Ф. Ващенко. - Донецк: ДПИ, 1981. - 48 с.
4. Методические указания по курсовому проектированию деталей машин. Конструирование муфт и корпусов (для студентов механических специальностей) / Сост.: В.С. Исадченко, П.М. Матеко, В.С. Горелик. - Донецк: ДПИ, 1987. - 43 с.
Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя. Определение параметров закрытой и клиноременной передач, элементов корпуса. Эскизная компоновка и расчет валов. Вычисление шпоночного соединения и подшипников качения. Выбор муфты и смазки редуктора. курсовая работа [772,0 K], добавлен 18.03.2014
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
Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Подбор подшипников качения быстроходного вала. Проверочный расчет шпонок. Конструирование корпуса и крышки редуктора. Выбор материала червячного колеса. Конструирование корпуса и крышки редуктора. курсовая работа [120,4 K], добавлен 19.01.2010
Выбор электродвигателя и кинематический расчет. Расчет клиноременной передачи привода, зубчатых колес редуктора, валов редуктора. Конструктивные размеры шестерни и колеса, корпуса редуктора. Компоновка редуктора. Проверка долговечности подшипников. курсовая работа [505,0 K], добавлен 11.11.2008
Назначение, характеристики, область применения червячного редуктора: кинематический расчет привода; проектный расчёт валов, корпуса, подшипников, шпоночных соединений; эскизная компоновка; определение эквивалентного момента, выбор типоразмера редуктора. курсовая работа [726,5 K], добавлен 05.07.2011
Расчет зубчатых и цепных передач, закрытой цилиндрической передачи и предварительных диаметров валов привода. Подбор подшипников для выходного вала редуктора. Расчет выходного вала редуктора на прочность. Проверка прочности шпоночного соединения. курсовая работа [185,8 K], добавлен 01.03.2009
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
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



Расчет редуктора привода конвейера курсовая работа. Производство и технологии.
Эссе Казахстан Сухопутная Страна 150 Слов
Курсовая работа по теме Методика анализа рыночной устойчивости (финансовой независимости) коммерческих организаций на примере ООО 'Комсервис'
Курсовая работа по теме Обработка материалов теодолитной съемки
Реферат: Литературный язык 2
Контрольные Работы По Математике 9 Класс Дорофеев
Как Семья Осенью Собирала Урожай Сочинение
Реферат Коллекторы Нефти И Газа
Вводная Контрольная Работа По Физике
Эссе Сильвер Сигареты Купить Москва
Реферат: Типы и виды уроков. Скачать бесплатно и без регистрации
Сравнительная Характеристика Реферат
Курсовая работа по теме Теоретические основы и методы финансового планирования на предприятии
Реферат: Вопросы расследования убийств, замаскированных инсценировкой
Реферат: The Life Of Samuel Pepys Essay Research
Курсовая работа по теме Разработка плановых заданий грузовой станции
Реферат: Понятие Иска. Виды исков
Реферат по теме Воспитание в семье ребенка с детским церебральным параличом
Реферат по теме "Длинная" арифметика
Эссе Развитие Психологии
Курсовая Работа Система И Основы
Анализ как общая функция менеджмента - Менеджмент и трудовые отношения реферат
Стандарт MRP II и управление производством на его основе - Менеджмент и трудовые отношения курсовая работа
Разработка устройства сопряжения с объектом управления - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа