Привод к ленточному транспортёру

Кинематический расчет электродвигателя. Выбор материала и определение допускаемых напряжений. Выполнение компоновочного чертежа. Расчет валов на прочность. Подбор подшипников и выбор шпонок, смазки, муфт, посадок деталей. Порядок сборки редуктора.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Содержание

Введение

Содержание задания

1. Кинематический расчет и выбор электродвигателя

2. Выбор материала и определение допускаемых напряжений

3. Расчет зубчатых колес

3.1 Расчет тихоходной цилиндрической передачи

3.2 Расчет быстроходной цилиндрической передачи

4. Расчет плоскоременной передачи

5. Выполнение компоновочного чертежа

6. Расчет валов на прочность

6.1 Построение схемы нагружения

6.2 Расчет ведущего вала

6.3 Расчет промежуточного вала

6.4 Расчет ведомого вала

7. Определение запаса прочности валов

8. Подбор подшипников

9. Выбор шпонок

10. Определение основных размеров крышки и корпуса редуктор

11. Тепловой расчет червячной ступени

12. Выбор смазки

13. Выбор муфт

14. Выбор посадок деталей

15. Порядок сборки редуктора

Список используемых источников

редуктор вал привод шпонка

Введение

От каждого инженера требуется не только знать устройство машин и правила эксплуатации их, но и уметь рассчитать узлы, детали и разработать конструкции этих машин.

В этой связи следует отметить особую роль курсового проектирования по "Деталям машин и основам конструирования" в приобщении студентов к деятельности инженеров и исследователей, в понимании значения общетеоретических и общеинженерных дисциплин.

Курсовой проект способствует закреплению, углублению и обобщению знаний и применению этих знаний к комплексному решению конкретной инженерной задачи по проектированию деталей машин.

Курсовой проект по ДМ и ОК развивает навыки самостоятельной конструкторской и творческой научно-исследовательской работы, изобретательства, завершает общеинженерную подготовку по проектированию, на основе которой выполняются другие курсовые проекты по специальным дисциплинам.

Содержание задания

Спроектировать привод к ленточному транспортёру по схеме (рисунок 1).

Рисунок 1 - Схема задания

Дано: Ft = 1,0 кH; v = 1,3 м/с; D = 300 мм.

1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Определяем потребную мощность электродвигателя для всего привода.

Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле:

,

Определим - общий КПД привода;

.

По данным, приведенным в таблице 4.2 [1], принимаем:

- КПД, учитывающий потери в паре подшипников качения ().

- КПД ременной передачи ();

- КПД зубчатой передачи с цилиндрическими колесами, работающей в масляной ванне ();

кВт

По приложению А.4 выбираем трехфазный асинхронный короткозамкнутый электродвигатель серии 4A80В4УЗ;

кВт; об/мин.

Определим частоту вращения IV вала привода:

об/мин;

Определяем общее передаточное число привода:

;

;

Производим разбивку передаточного числа по ступеням согласно рекомендациям таблицы 4.2 [1]. Принимаем передаточное отношение для ременной передачи передачи .

Тогда

;

.

Разбиваем передаточное отношение редуктора по ступеням. Принимаем передаточное отношение для тихоходной цилиндрической ступени:

.

Тогда передаточное отношение быстроходной цилиндрической ступени:

;

Определяем частоты вращения валов привода:

об/мин;

об/мин;

об/мин;

об/мин;

Определяем мощности на валах привода:

кВт;

кВт;

кВт;

кВт.

Определяем крутящие моменты на валах:

;

;

;

;

Определяем ориентировочно диаметры всех валов привода:

м или мм;

м или мм;

м или мм;

м или мм.

где - допускаемое напряжение кручения, обычно принимают: =12…15 МПа - для редукторных и других аналогичных валов [3].

2. ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Желая получить сравнительно небольшие габариты и невысокую стоимость редуктора, выбираем для изготовления колеса и шестерни сравнительно недорогую легированную сталь 40Х. По таблице 4.4 назначаем для колес термообработку: улучшение 230…260 , МПа, МПа, для шестерни второй ступени - улучшение 260…280 , МПа, МПа. Зубьям шестерни первой ступени назначаем термообработку - азатирование, в результате получим твердость поверхности 50…59 HRC, а твердость сердцевины 26…30 HRC, МПа, МПа.

При этом обеспечивается приработка зубьев обеих ступеней.

Допускаемые контактные напряжения

Допускаемые контактные напряжения для второй ступени определяем по материалу колеса, как более слабому по формуле:

,

где - предел контактной выносливости, определяется по таблице 4.5 [1]. Для колеса второй ступени МПа; для шестерни второй ступени МПа; для шестерни первой ступени МПа (азотирование).

- коэффициент безопасности. Для второй ступени , для первой ступени [1, таблица 4.5];

- коэффициент долговечности, .

Определяем рабочее число циклов напряжений для колеса второй ступени по формуле:

,

где - суммарный срок службы, называемый ресурсом передачи, или число часов работы передачи за расчетный срок службы;

- частота вращения того из колес, по материалу которого определяют допускаемые напряжения;

- число зацеплений зуба за один оборот колеса ( равно числу колес, находящихся в зацеплении с рассчитываемым).

Для колеса второй ступени

,

где выбираем по таблице 4.3 [1], .

Сравнивая и , отмечаем, что для колеса первой ступени , следовательно , т.к. все другие колеса вращаются быстрее, то и для них так же .

- для колеса второй ступени

МПа;

- для шестерни второй ступени

МПа.

Допускаемые контактные напряжения для второй ступени определяем по материалу колеса как наиболее слабому МПа.

Аналогично рассчитываем для колеса и шестерни первой ступени.

- для колеса первой ступени

МПа;

- для шестерни первой ступени

МПа;

При этом за расчетное принимают средние значение, но не более 1,25 (меньшее из двух) для цилиндрических передач:

МПа > MПа

Принимаем МПа

Допускаемые напряжения изгиба

Определяем допускаемые напряжения изгиба по формуле :

,

где - предел выносливости зубьев по напряжениям изгиба, определяется по таблице 4.5 [1]:

- для колеса второй и первой ступени

МПа;

- для шестерни второй ступени

МПа;

- для шестерни первой ступени

МПа;

- коэффициент безопасности. По таблице 4.5 [1] выбираем ;

- коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки. В данном случае , т. к. действует односторонняя нагрузка;

- коэффициент долговечности, его расчет аналогичен расчету , но базовое число рекомендуется принимать для всех сталей [3, с. 174].

Для обеих колес:

МПа;

Для шестерни второй ступени:

МПа;

Для шестерни первой ступени:

МПа;

Допускаемые напряжения при кратковременной перегрузке

Определяем допускаемые напряжения и при кратковременной перегрузке по таблице 4.4 и 4.5 [1].

Предельные контактные напряжения определяются по формуле:

;

Для колес обеих ступеней

МПа;

Для шестерни второй ступени

МПа;

Для шестерни первой ступени

МПа;

Предельные напряжения изгиба определяются по формуле:

;

Для колес обеих ступеней

МПа;

Для шестерни второй ступени

МПа;

Для шестерни первой ступени при азотировании

МПа

3. РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС

3.1 Расчет зубчатых колес тихоходной цилиндрической передачи

Вначале рассчитываем прямозубую цилиндрическую пару, как более нагруженную и в ос...