содержание
Перечень условных обозначений, символов и терминов. 3
Введение. 4
1 Краткое описание устройства и принципа действия разрабатываемого изделия. 6
2 Рачетно-конструкторский раздел. 7
2.1 Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчеты привода. 7
2.2 Расчёт зубчатой передачи редуктора. 13
2.3 Расчёт открытой передачи. 24
2.4 Предварительный расчет валов редуктора и разработка их эскизов. 31
2.5 Расчет конструктивных размеров зубчатой пары редуктора. 33
2.6 Расчет конструктивных размеров корпуса редуктора. 34
2.7 Первый этап компоновки редуктора. 36
2.8 Определение реакций подшипников валов редуктора и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов. 37
2.9 Подбор и расчет подшипников для валов редуктора. 46
2.10 Подбор муфты.. 48
2.11 Подбор и проверочный расчет шпоночных или шлицевых соединений. 49
2.12 Проверочный расчет на сопротивление усталости вала редуктора. 50
3 Технологический раздел. 60
3.1 Выбор смазки смазка зацепления и подшипников. 60
3.2 Описание сборки редуктора. 61
Заключение. 63
Список используемых источников. 65
Приложение А Первый этап компоновки редуктора. 66
перечень условных обозначений, символов
и терминов
Расшифровка символов
Re – конусное расстояние, мм;
– окружная сила, Н;
Fa – осевая сила, н;
Fr – радиальная сила, н;
T – вращающий момент, Н×м;
m – модуль передачи;
– ширина колеса, мм;
η – коэффициент полезного действия;
U – передаточное число;
lшт – длина шпонки, мм;
– скорость вращения вала,c-1;
P – мощность на валу привода, кВт;
Вш – ширина шкива, мм;
Условные обозначения
КПД – коэффициент полезного действия
Введение
Целью курсового проекта является рассчет и проектирование привода ленточного конвейера.
Машиностроению принадлежит ведущая роль среди других отраслей народного хозяйства, так как основные производительные процессы выполняют машины. Поэтому и технический уровень всех отраслей народного хозяйства в значительной мере определяется уровнем развития машиностроения.
На основании развития машиностроения осуществляются комплексная механизация и автоматизация производительных процессов в промышленности, строительстве, сельском хозяйстве, на транспорте.
Одним из основных факторов решения проблем, связанных в бесперебойном производстве, является конвейер. Любой конвейер не мыслим бес передаточного механизма. Одним из связующих узлов данного механизма является редуктор. В современной промышленности применяются разнообразные виды редукторов.
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, ремённые или цепные передачи.
Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Редуктор состоит из корпуса (лютого чугунного или стального), в котором помещены элементы передачи – зубатые колёса валы подшипники и т.д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников.
В данном курсовом проекте представлен цилиндрический редуктор, основная задача которого отрегулировать вращательное движение в нужное поступательное для подачи (вывода) соответственных элементов производства.
Подбор электродвигателя зависит от следующих параметров, окружной силы Ft на барабане привода ленточного конвейера, скорости движения ленты v, а также диаметра барана Dб.
1 Краткое описание устройства и принципа действия разрабатываемого изделия
Данный привод ленточного конвейера состоит из:
- электродвигателя;
- ременной передачи;
- редуктора;
- муфты.
От электродвигателя через ременную передачу вращение передаётся в закрытый одноступенчатый цилиндрический редуктор. Далее движение передаётся через муфту на барабан ленточного транспортёра.
2 Рачетно-конструкторский раздел
2.1 Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчеты привода
Требуемая мощность электродвигателя, 
, кВт определяется по
формуле (2.1):
(2.1)
где 
– необходимая мощность на ведущем барабане транспортёра, кВт;
определена по формуле (2.2);
ηобщ – общий КПД; определен по формуле (2.3).
Необходимая мощность на ведущем барабане транспортёра, Рв, кВт определяется по формуле (2.2):
(2.2)
где – усилие на барабане транспортёра, кН; = 3,75 кН; определена по заданию;
– скорость барабана транспортёра, м/с; =2,08 м/с; определена по заданию.
Общий КПД ηобщ, определен по формуле (2.3):
(2.3)
где η1 – КПД ремённой передачи; η1 = 0,95; определен по ([1], c.5);
η2 – КПД зубчатой передачи; η2 = 0,95; определен по ([1], c.5);
η3 – КПД подшипников; η3 = 0,99; определен по ([1], c.5).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.3) получено:
.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.2) получено:
кВт.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.1) получено:
кВт.
Ориентировочная частота вращения электродвигателя, nор, об/мин; определяется по формуле (2.4):
, (2.4)
где nб – частота вращения вала транспортера, об/мин.; определена по формуле (2.5);
– ориентировочное передаточное число привода; определено по формуле (2.6).
Частота вращения вала транспортёра nб, об/мин определяется по
формуле (2.5):
(2.5)
где 
– диаметр ведущего барабана транспортёра, мм; = 0,435 м;
определен по заданию;
– скорость барабана транспортёра, м/с; =2,08 м/с; определена по заданию.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.5) получено:
об/мин.
Ориентировочное общее передаточное число привода , определяется по формуле (2.6):
(2.6)
где 
ориентировочное передаточное число цепной передачи; 
= 3; определено по ([1], с.6);
ориентировочное передаточное число зубчатой цилиндрической передачи; 
= 4; определено по ([1], с.6).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.6) получено:
.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.4) получено:
об/мин.
Согласно полученным величинам мощности Pпотр = 6,9 кВт и частоты вращения nор = 1096,44 об/мин, выбирается электродвигатель №132S4/1555 по [18], [36] с.321., со стандартными значениями:
- Рэл = 7,5 кВт;
- nэл=1445 об/мин.
Общее передаточное число привода uобщ, уточняется по формуле (2.7):
, (2.7)
где nэл – частота вращения; определена по ([1], с.6);
nб – частота вращения вала транспортёра, об/мин; определ
ена по формуле (2.5).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.7) получено:
.
В редукторе остается стандартное передаточное число uред = 4.
Фактическое передаточное число открытой передачи 
, определяется по формуле (2.8):
, (2.8)
где uобщ – общее передаточное число привода; определено по формуле (2.7);
uред – стандартное передаточное число; uред =4; определено по ([1],с. 6)
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.8) получено:
.
Вращающие моменты М1, М2 и М3, нм на валах привода определяются по формулам (2.9), (2.10), (2.11):
, (2.9)
, (2.10)
, (2.11)
где 
– мощность на валу ременной передачи, кВт; равна ; определяется
по формуле (2.12);
– мощность на ведущем валу зубчатой передачи, кВт; определяется
по формуле (2.13);
– мощность на ведомом валу зубчатой передачи, кВт; определяется по формуле (2.14):
, (2.12)
, (2.13)
, (2.14)
где 
– угловая скорость на ведущем валу ременной передачи, рад/с; определяется по формуле (2.15);
– угловая скорость на ведущем валу зубчатой передачи, рад/с; определяется по формуле (2.16);
– угловая скорость на ведомом валу зубчатой передачи, рад/с; определяется по формуле (2.17):
, (2.15)
, (2.16)
, (2.17)
где 
– количество оборотов на ведущем валу ременной передачи, об/мин; равно n1 = nэл; определяется по формуле (2.18);
– количество оборотов на ведущем валу зубчатой передачи, об/мин; определяется по формуле (2.19);
– количество оборотов на ведомом валу зубчатой передачи, об/мин; определяется по формуле (2.20):
, (2.18)
, (2.19)
. (2.20)
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.18) получено:
об/мин.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.19) получено:
об/мин.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.20) получено:
об/мин.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.15) получено:
рад/с.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.16) получено:
рад/с.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.17) получено:
рад/с.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.12) получено:
кВт.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.13) получено:
кВт.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.14) получено:
кВт.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.9) получено:
Н×м.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.10) получено:
Н×м.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.11) получено:
Н×м.
2.2 Расчёт зубчатой передачи редуктора
Для расчета зубчатой передачи необходимы исходные данные:
- 
;
- 
об/мин;
- 
об/мин;
- 
кВт;
- 
кВт;
- 
Нм;
- 
Н×м;
- 
рад/с;
- 
рад/с.
Материал для шестерни и колеса определен по ([1], с.10). Для изготовления выбирается сталь 40Х, которая имеет следующие характеристики:
- предел текучести, 
, мПа; 
мПа;
- твёрдость шестерни, 
, мПа; 
;
- твёрдость колеса, 
, мПа; 
.
В качестве термообработки – улучшение.
Допускаемые контактные напряжения 
, мПаопределяются
по формуле (2.21):
, (2.21)
где 
– предел контактной выносливости зубьев, мПа; определен
по формуле (2.22);
, (2.22)
где 
– допускаемый запас, =1.1; определен по ([3], с.45);
– коэффициент долговечности, =1; определен по ([3], с.45).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.22) получено:
Для материала шестерни:
мПа.
Для материала колеса:
мПа.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.21) получено:
Для материала шестерни:
мПа.
Для материала колеса:
мПа.
За допускаемое контактное напряжение принимается наименьшее значение, [σn ] = 490,9 мПа.
Допускаемое напряжение изгиба 
, мПа определяется
по формуле (2.23):
, (2.23)
где 
– предел выносливости зубьев по излому, мПа; = 1,8 
; определен по ([3], с. 46);
– допускаемый запас, =1,75; определен по ([3], с. 46);
– коэффициент учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки, =1; определен по ([3], с. 46);
– коэффициент долговечности, =1; определен по ([3], с. 46).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.23) получено:
Для материала шестерни:
мПа.
Для материала колеса:
мПа.
Межосевое расстояние aw, мм определяется по формуле (2.24):
, (2.24)
где Ка – коэффициент, 
; определен по ([1], с. 13);
– коэффициент распределения нагрузки по длине зуба, = 1; определен по ([3], с.46);
– вращающий момент на ведомом валу редуктора, Нм;
Нм; определен по исходным данным;
ψa – коэффициент для шевронных передач, 
; определен
по ([1], с. 13);
– передаточное число зубчатой передачи, u =4; определено по исходным данным;
– допускаемое контактное напряжение, мПа; =490,9 мПа; определено по формуле (2.21).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.24) получено:
мм.
Принимается значение межосевого расстояния aw= 160 определено по ([1], с.13).
Рассчитывают предварительные размеры колеса.
Ширина колеса 
, мм определяется по формуле (2.25):
, (2.25)
где ψa – коэффициент для шевронных передач, ; определен
по ([1], с. 13);
aw – межосевое расстояние, мм; определено по формуле (2.24).
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.25) получено:
мм.
Делительный диаметр колеса d2, мм определяется по формуле (2.26):
, (2.26)
где aw – межосевое расстояние, мм; определено по формуле (2.24).
u – передаточное число зубчатой передачи; u = 4.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.26) получено:
мм.
Модуль передачи 
, мм определяется по формуле (2.27):
, (2.27)
где Кm – коэффициент, Кm = 5,2; определен по ([1], с. 16);
– вращающий момент на ведомом валу редуктора, Нм;
Нм; определен по исходным данным;
– ширина колеса,мм; 
мм; определена по формуле (2.25);
– передаточное число зубчатой передачи; = 4; определено из исходных данных;
– допускаемое напряжение изгиба для колеса,мПа;
мПа; определено по формуле (2.23);
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.27) получено:
мм.
Принимается значение модуля передачи m = 2, определено по ([1], с.13).
Угол наклона β, определяется по формуле (2.28):
, (2.28)
где m –модуль передачи, мм; m = 2 мм определен по формуле (2.27);
aw – межосевое расстояние, мм; определено по формуле (2.24);
ZΣ – суммарное число зубьев; определено по (2.29).
Суммарное число зубьев ZΣ, определется по формуле (2.29)
, (2.29)
где aw – межосевое расстояние, мм; aw = 160 мм; определено по
формуле (2.24);
βmin – угол наклона, βmin = 25˚; определен по ([13], с.13)
m –модуль передачи, мм; m = 2 мм определен по формуле (2.27);
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.29) получено:
.
Полученное значение округляется до целого, ZΣ=144.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.28) получено:
˚.
Число зубьев шестерни Z1, определятся по формуле (2.30):
, (2.30)
где ZΣ – суммарное число зубьев; определено по (2.29);
– передаточное число зубчатой передачи; = 4; определено из исходных данных.
Подстановкой указанных выше значений в формулу (2.30) получено:
.
Число зубьев колеса Z2, определяется по формуле (2.31):
, (2.31)
где ZΣ – суммарное число зубьев; определено по (2.29);
Z1 – число зубьев шестерни, определено по формуле (2.30).
Дата добавления: 2015-09-29; просмотров: 27 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |