Проектирование привода цепного конвейера

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Апреля 2013 в 18:29, курсовая работа

Описание работы

Для уменьшения потерь мощности на трение и снижения интенсивности износа трущихся поверхностей, а также для предохранения их от заедания, задиров, коррозии и лучшего отвода теплоты, трущиеся поверхности деталей должны иметь надежную смазку.
Для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызгивая его внутри корпуса. Масло попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.

Содержание работы

Техническое задание………………………………………………………………….3
Кинематическая схема привода цепного конвейера………………………………..4
Выбор электродвигателя……………………………………………………………...5
Определение мощности, крутящего момента и частоты вращения каждого вала привода………………………………………………………………………………...6
Проектный и проверочный расчёт зубчатых передач………………………………7
Определение диаметров валов………………………………………………..….…..16
Выбор и проверка подшипников качения по динамической грузоподъёмности...17
Проверочный расчёт наиболее нагруженного вала на усталостную прочность и жёсткость………………………………………………………………………………19
Выбор и расчёт шпоночных соединений……………………………………………21
Смазка зубчатых зацеплений и подшипников……………………………………...22
Расчет муфты………………………………………………………………………….23
Литература…………………………………………………………………………….24

Скачать архив (1.02 Мб) Сколько стоит заказать работу?
Файлы: 1 файл

ЗАПИСКА.doc

— 1.50 Мб (Скачать файл)

Московский Государственный Технический  Университет

им. Н.Э. Баумана

Калужский филиал

Факультет: Конструкторско-механический (КМК)

Кафедра: «Детали машин и подъёмно-транспортное оборудование» КЗ-КФ

Расчетно-пояснительная  записка

к курсовому  проекту

по  дисциплине: Детали машин

на  тему: Проектирование привода цепного конвейера

вариант:  14

выполнил: студент Мартынов А.И.

группа  ПТМ-61

                                    зач. книжка № 05к077 консультант: Никитич Т.А.  дата:


 

Проект  защищен с оценкой дата: 

Члены комиссии:  

                                                                                                                                                                                                       


 

 

 

Калуга, 2008г.

Содержание

 

 

 

  1. Техническое задание………………………………………………………………….3
  2. Кинематическая схема привода цепного конвейера………………………………..4
  3. Выбор электродвигателя……………………………………………………………...5
  4. Определение мощности, крутящего момента и частоты вращения каждого вала привода………………………………………………………………………………...6
  5. Проектный и проверочный расчёт зубчатых передач………………………………7
  6. Определение диаметров валов………………………………………………..….…..16
  7. Выбор и проверка подшипников качения по динамической грузоподъёмности...17
  8. Проверочный расчёт наиболее нагруженного вала на усталостную прочность и жёсткость………………………………………………………………………………19
  9. Выбор и расчёт шпоночных соединений……………………………………………21
  10. Смазка зубчатых зацеплений и подшипников……………………………………...22
  11. Расчет муфты………………………………………………………………………….23
  12. Литература…………………………………………………………………………….24

 

 

 

 



Кинематическая схема привода цепного конвейера


 Выбор электродвигателя

 

 Мощность на выходе:

 кВт,

       где V-скорость цепи, [м/с];

 

      Общий коэффициент полезного действия:

,

где ηм – КПД муфты, – КПД червячной передачи, – КПД пары                            подшипников.

 

 Мощность электродвигателя:

 кВт,

       где Р΄эл – предварительная мощность э/д, [кВт];

 

      Частота вращения приводного вала:

мин-1,

где p-шаг цепи конвейера [мм],

      z-число зубьев звездочки ;

 

        Выбираем тип э/д АИP71В, который имеет следующие параметры: Рэд = 0,75 кВт, nэд = 1350 мин-1, =19 мм, =40 мм.

 

Передаточное число:

 

,

где - передаточное число на быстроходной ступени,

       - передаточное число на тихоходной ступени ;

 

 

 

 

 

 

 

 

Определение мощности, крутящего  момента и частоты вращения каждого  вала привода

       

    Определим мощности:         кВт;

             ;

  ;

 

где – мощности на соответствующих валах.

     Определим частоты вращения:         ;

      ;

      ;

                                                                   

где  – частоты вращения соответствующих валов.

       Определим крутящие моменты:       ;

                                                                    ;

       ;

       ;

       ,

                                                       

где , – крутящие моменты на соответствующих валах.

Результаты расчётов занесём в  таблицу 1.

 

      Таблица 1.

 

Частота вращения

Мощность 

Крутящий момент

э/д

1350

0,75

5,3

1

1350

0,739

5,23

2

67,5

0,554

78,38

3

4,17

0,416

953,6

4

4,17

0,405

928,4




 

 

Проектный и проверочный расчёт червячных передач

 

                             Расчёт быстроходной ступени редуктора

 

 

Выбор материалов для колеса и червяка

 

Червяк – эвольвентный

Материал – Сталь 35ХМ, улучшение + закалка ТВЧ (HRC = 50)  со шлифованными витками.

σт = 790 МПа

                                   σв = 920 МПа

 

Колесо

Предварительная скорость скольжения :

 

Принимаем материал для  колеса Бр.АЖ9-4 (литье в землю)

σт = 200 МПа

                                             σв = 400 МПа

 

где - пределы текучести и выносливости материала соответственно.

 

Число циклов перемены напряжения для червячного колеса

 

Ресурс передачи -

,

где  - суммарное число циклов перемен напряжений в зубе червячного колеса.

 

- условное базовое число циклов  перемены напряжений для расчета  на прочность рабочих поверхностей  зубьев червячного колеса.

- условное базовое число циклов  перемены напряжений для расчета  зубьев червячного колеса на  изгибную выносливость.

 

Для расчета на прочность  рабочей поверхности зубьев червячного колеса:

Для расчета зубьев на изгибную выносливость:

,

          где  , - коэффициенты приведения

 

 

 

 

 

Допускаемые напряжения

 

Для расчета зубьев на прочность рабочих поверхностей:

, где 

,

;

                        

 

Для расчета зубьев на изгибную выносливость:

, где

,

- коэффициент безопасности,

,

.

 

Ориентировочное значение коэффициента нагрузки:

, где

- предварительное значение скоростного        коэффициента.

- коэффициент      концентрации нагрузки.

 

 

Предварительные значения расчетных параметров червячной передачи

 

Передаточное число  червячной пары:

Предварительное значение межосевого расстояния:

Принимаем

Осевой модуль:

Принимаем

Коэффициент диаметра червяка:

Исходя из того, что 

, принимаем
.

 

Коэффициент смещения:

.

Делительный угол подъёма  витка червяка:

.

Начальный угол подъёма  витка:

.

 

Проверка передачи на прочность

 

Коэффициент концентрации нагрузки:

,

где

- коэффициент деформации червяка,

  - коэффициент, учитывающий  влияния режима работы передачи  на приработку зубьев червячного  колеса и витков червяка.

 

Скоростной коэффициент:

Коэффициент нагрузки:

Окружная скорость на начальном диаметре червяка:

Скорость скольжения в зацеплении:

Допускаемое напряжение:

 

Расчетное напряжение:

 

Так как , то принимаем предварительно взятые параметры за окончательные:

.

 

Геометрические размеры червячной передачи

 

Червяк:

Диаметр делительный:

Диаметр начальный:

 

            Диаметр вершин витков:

Диаметр впадин витков:

, где

Длина нарезанной части червяка:

Принимаем

 

Червячное колесо:

Диаметр делительной  окружности:

Диаметр вершин зубьев:

Диаметр наибольший:

Диаметр впадин:

Ширина венца:

         Принимаем .

 

Силы, действующие на валы червячной передачи

 

Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:

Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе:

Радиальная сила, раздвигающая червяк и колесо:

 

Напряжения изгиба в зубьях червячного колеса

 

- эквивалентное число зубьев  червячного колеса.

- коэффициент, учитывающий форму зубьев червячного колеса.

 

Коэффициент полезного  действия

 

- приведенный угол трения, зависящий  от 

 

 

                                Расчёт тихоходной ступени редуктора

 

 

Выбор материалов для колеса и червяка

 

Червяк – эвольвентный

Материал – Сталь 35ХМ, улучшение + закалка ТВЧ (HRC = 50)  со шлифованными витками.

σт = 790 МПа

                                   σв = 920 МПа

 

Колесо

Предварительная скорость скольжения :

 

Принимаем материал для колеса Бр.АЖ9-4 (литье в землю) для сохранения однородности материалов.

σт = 200 МПа

                                             σв = 400 МПа

 

где - пределы текучести и выносливости материала соответственно.

 

Число циклов перемены напряжения для червячного колеса

 

Ресурс передачи -

,

где  - суммарное число циклов перемен напряжений в зубе червячного колеса.

 

- условное базовое число циклов  перемены напряжений для расчета  на прочность рабочих поверхностей  зубьев червячного колеса.

- условное базовое число циклов  перемены напряжений для расчета  зубьев червячного колеса на  изгибную выносливость.

 

Для расчета на прочность  рабочей поверхности зубьев червячного колеса:

Для расчета зубьев на изгибную выносливость:

,

          где  , - коэффициенты приведения

 

Допускаемые напряжения

 

Для расчета зубьев на прочность рабочих поверхностей:

, где 

,

;

                        

 

Для расчета зубьев на изгибную выносливость:

, где

,

- коэффициент безопасности,

,

.

 

Ориентировочное значение коэффициента нагрузки:

, где

- предварительное значение скоростного        коэффициента.

- коэффициент      концентрации нагрузки.

 

Предварительные значения расчетных параметров червячной передачи

 

Передаточное число  червячной пары:

Предварительное значение межосевого расстояния:

Принимаем

Осевой модуль:

Принимаем

Коэффициент диаметра червяка:

Информация о работе Проектирование привода цепного конвейера