Привід стрічкового конвеєра Кінематичний розрахунок

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Федеральне агентство з освіти

Державна освітня установа

вищої професійної освіти

Пермський державний технічний університет

Кафедра «Конструювання машин та опір матеріалів»

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

Пояснювальна записка

ДМ.30.00 ПЗ

Тема: «Привід стрічкового конвеєра»

Студент:

Керівник проекту:

Проект захищений з оцінкою

Члени комісії:

Перм 2008

ЗМІСТ

1. Кінематичний розрахунок приводу

1.1. Вибір електродвигуна

1.2. Визначення загального передаточного числа приводу і розбивка його по щаблях

1.3. Визначення чисел обертів валів

1.4. Визначення обертаючих моментів на валах

2. Проектувальний розрахунок ремінної передачі

2.1. Розрахунок клиноремінною передачі

2.2. Натягач

3. Проектування редуктора

3.1. Матеріали черв'яка і колеса

3.2. Допустимі контактні напруги

3.3. Допустимі напруги вигину

3.4. Розрахунок черв'ячної передачі

3.5. Розробка ескізного проекту

3.5.1. Проектувальний розрахунок валів.

3.5.2.Расстояніе між деталями передач

3.5.3. Вибір типу підшипників і схема їх установки

3.5.4. Підбір кришок підшипників

3.6. Визначення реакцій опор і побудова епюр згинаючих і крутних моментів.

3.7. Перевірка підшипників на динамічну вантажопідйомність

3.8. Вибір і перевірка шпонок

3.9. Перевірочний розрахунок валів на втомну витривалість і статичну міцність при перевантаженнях

3.10. Перевірочний розрахунок вала-черв'яка на жорсткість

3.11. Тепловий розрахунок черв'ячної передачі

3.12. Змазування, мастильні пристрої

4. Вибір і перевірка муфти

Список використаних джерел

Специфікація

1. Кінематичний розрахунок приводу.

1.1. Вибір електродвигуна.

Визначимо споживану потужність:

де V = 0,18 м / с кВт

кВт

Приймаються ККД елементів приводу:

= 0,98 [1, с.7]

= 0,99 [1, с.7]

= 0,8 [1, с.7]

= 0,95 [1, с.7]

Знаходимо загальний ККД приводу:

= 0,692

Визначаємо необхідну потужність двигуна:

= 2,87 кВт

Визначаємо частоту обертання приводного валу:

Визначаємо необхідну частоту обертання валу двигуна:

= 3 [1, с.7]

= 10

Вибір двигуна:

Виберемо двигун потужністю кВт і номінальною швидкістю . Тип двигуна 90 L 2 / 2850 [1, табл. 24.9]

1.2. Визначення загального передаточного числа приводу і розбивка його по щаблях.

Визначаємо загальне передаточне число:

Знаходимо передавальне число черв'ячного редуктора:

= = 13,3

1.3. Визначення чисел обертів валів.

Частота обертання двигуна:

Частота обертання швидкохідного валу черв'ячного редуктора

Частота обертання тихохідного валу черв'ячного редуктора

76,5

    1. Визначення обертаючих моментів на валах

Обертаючий момент на приводному валу

262,5

Обертаючий момент на тихохідному валу

= = 270,6

Обертаючий момент на тихохідному валу

= 25,43

2. Проектувальний розрахунок ремінної передачі.

2.1. Розрахунок клиноремінною передачі.

Вибір перерізу ременя:

n = 2850, P = 3 кВт - нормальне перетин ременя А [2, с.86, рис. 5.2]

Мінімально допустимий діаметр ведучого шківа:

125 мм [2, табл. 5.4]

Розрахунковий діаметр ведучого шківа:

160 мм [2, табл. К40]

Діаметр веденого шківа:

= 0,98 - коефіцієнт ковзання [2, с.86]

Фактичне передавальне число

Перевіряємо відхилення фактичного передавального числа від прийнятого:

=

Визначимо орієнтовний міжосьова відстань:

мм

h (H) - висота перерізу ременя [2, табл. К31]

Визначимо розрахункову довжину ременя:

мм

1800 мм [2, табл. К31]

Уточнення міжосьової відстані:

) + = 394,5 мм

Кут обхвату ременем ведучого шківа:

Швидкість ременя:

= 23,8

Частота пробігів ременя:

[2, с. 88]

Допустима потужність передається одним клиновим ременем:

[2, табл. 5.2]

= 0.89 [2, табл. 5.2]

[2, табл. 5.2]

[2, табл. 5.2]

кВт

Кількість клинових ременів:

z =

Сила попереднього натягу:

= Н

Окружна сила:

= Н

Сили натягу ведучої і веденої гілок:

Н

120б5-63 = 57,5

Сила тиску ременів на вал:

Н

Перевірка на міцність:

+ +

10 [2, c. 91]

2,61 +5 +0,8 = 8,41

8,41 10

3. Проектування редуктора.

3.1. Матеріали черв'яка і колеса

Матеріал черв'яка: марка сталі 40Х [1, табл.10.2]

Так як вибір матеріалу для колеса зумовлений швидкістю ковзання, визначаємо продуктивну очікувану швидкість ковзання.

= м / с

За знайденою швидкості ковзання приймаємо матеріал

вінця черв'ячного колеса ЛФЖМц66-6-3-2

, [1, с.33]

3.2. Допустимі контактні напруги

Визначаємо допустимі контактні напруги.

,

де - Допустиме напруження при числі циклів зміни напружень, рівному

[1, с.34]

3.3. Допустимі напруги вигину

Визначаємо допустима напруга вигину для матеріалу.

де - Коеф. довговічності =

де - Еквів.чісло циклів навантаження зубів черв'яка.

де - Сумарне число циклів зміни напружень.

-Коеф.еквівалентності, = 1 [1, с.34]

= 1 = 96500160

= 0,06

вихідне напруга, що допускається

, Де , [1, с.33]

0,25 122,5 МПа

напруга, що допускається вигину для матеріалу

73,5 МПа

Гранично допустимі напруги

660 МПа

264 МПа

3.4. Розрахунок черв'ячної передачі

Визначаємо міжосьова відстань передачі.

,

де 0, [1, с.35]

приймаємо, [1, с.36]

Приймаються число витків в залежності від передаточного числа черв'ячного редуктора.

при, [1, с.35]

Визначаємо число зубів колеса.

53

Визначаємо попереднє значення модуля передачі.

[1, с.36]

З ряду стандартних приймаємо

мм [1, с.36]

Визначаємо попереднє значення коефіцієнта діаметра черв'яка.

Знаходимо мінімально допустиме значення коефіцієнта діаметра черв'яка з умови жорсткості.

[1, с.36]

Визначаємо коефіцієнт зміщення.

Визначаємо фактичне передавальне число.

Визначаємо відхилення фактичного передавального числа від обчислень.

Визначаємо геометричні розміри черв'яка.

Ділильний діаметр

Діаметр окружності вершин.

Діаметр окружності западин.

Довжина нарізаної частини черв'яка.

Знаходимо кут підйому лінії витка черв'яка.

Визначаємо геометричні розміри колеса.

Ділильний діаметр

Діаметр окружності вершин.

Діаметр окружності западин.

Найбільший діаметр колеса.

Ширина вінця

при, , [1, с.37]

Перевірочний розрахунок черв'ячної передачі на контактну міцність.

Визначаємо окружну швидкість на початковому діаметрі черв'яка.

[1, с.38]

Знаходимо швидкість ковзання в зачепленні.

Визначаємо окружну швидкість на колесі.

За значенням окружної швидкості на колесі приймаємо

коефіцієнт навантаження k = 1 [1, с.39]

-Коеф.концентраціі навантаження [1, табл.2.16]

Визначаємо розрахунковий контактне напруження.

де, [1, с.38]

Так як розрахункове контактне напруження потрапляє в інтервал МПа, то умова контактної міцності в зачепленні виконано.



Визначаємо коефіцієнт корисної дії черв'ячної передачі.

[1, с.39]

де

Знаходимо сили, що діють в зачепленні

Окружна на колесі, рівна осьової на черв'яка

Осьова на колесі, рівна окружний силі на черв'яка.

де , [1, с.39]

Радіальна сила.

де, [1, с.39]

Перевіряємо зубці колеса по напруженням вигину.

де k = 1 [1, с.39]

[1, с.39]

так як , То міцність на згині забезпечена.

Перевірочний розрахунок на міцність зубів черв'ячного колеса при дії пікового навантаження

перевірка на контактну міцність

= 2 [1, с.40]

3.5. Розробка ескізного проекту.

3.5.1. Проектувальний розрахунок валів.

Виробляємо попередній проектувальний розрахунок валів:

Швидкохідний вал:

де, = 10Мпа [2, табл.7.1]

= 23,3 мм приймаємо 21 мм

під підшипник

де t = 1,5 мм [2, табл.7.1]

24 приймаємо 25 мм

без підшипника

де, [2, табл.7.1]

приймаємо 32 мм

Тихохідний вал.

де = 17 МПа

= 43,0 мм приймаємо 45 мм

де t = 4мм [2, табл.7.1]

53 приймаємо 55 мм

де [2, табл.7.1]

приймаємо 65 мм

Підбираємо муфту до двигуна.

За моменту на валу двигуна підбираємо муфту пружну втулочно-пальцеву виходячи з умов:

- Коеф. режиму роботи [2, табл.7.1]

Вибираємо муфту з наступними параметрами: [2, табл.К21423]

Муфта пружна втулочно-пальцева ГОСТ 21425-93

Т = 500

380

Розміри отворів:

= 45 мм

= 82 мм

3.5.2. Відстань між деталями передач.

Визначимо зазор між внутрішніми поверхнями стінок корпусу, і поверхнею коліс

де L - відстань між зовнішніми поверхнями деталей передач

Визначимо відстань між дном корпусу і поверхнею черв'яка

3.5.3. Вибір типу підшипників і схема їх установки

Виберемо наступні підшипники:

Швидкохідний вал

1. лівий підшипник - подвійний роликовий конічний 1027305А

ГОСТ 37365-87 [1, табл.24.17]

2. правий підшипник - кульковий радіальний 305

ГОСТ 8338-75 [1, табл.24.10]

Тихохідний вал

підшипники роликові конічні однорядні 7211

ГОСТ 27365-87 [2, табл.К29]

Схема установки підшипників на рис.1



3.5.4. Підбір кришок підшипника



Визначальним при конструюванні кришок є діаметр отвору в корпусі під підшипник

Визначимо основні розміри і конструкції кришок:

Швидкохідний вал

Права кришка - з отвором.

товщина стінки, мм [1, c .167]

діаметр під болт, мм

Ліва кришка - глуха

товщина стінки, мм [1, c .167]

діаметр під болт, мм

Тихохідний вал

1. Права кришка - глуха

товщина стінки, мм [1, c .167]

діаметр під болт, мм



3.6. Визначення реакцій опор і побудова епюр згинаючих і крутних моментів

Швидкохідний вал.

Сили, що діють на вал:

Відстані до точок прикладання сил:

d 1 = 41,82 мм

Розрахунок у вертикальній площині.

а) Визначаю опорні реакції підшипників.

Перевірка:

Визначаю значення згинальних моментів по ділянках, Н ∙ м.

Розрахунок в горизонтальній площині.

а) Визначаю опорні реакції підшипників.

Перевірка:

б) Визначаю значення згинальних моментів по ділянках, Н ∙ м.

Визначаю крутний момент на валу.

Визначаю сумарні реакції опор підшипників.

Визначаю сумарні згинальні моменти.

Тихохідний вал.

Знаходимо сили, що діють на вал:

Відстані до точок прикладання сил:

d 2 = 212 мм

Розрахунок у вертикальній площині.

а) Визначаю опорні реакції підшипників.

Перевірка:

б) Визначаю значення згинальних моментів по ділянках, Н ∙ м.

Розрахунок в горизонтальній площині.

а) Визначаю опорні реакції підшипників.

Перевірка:

б) Визначаю значення згинальних моментів по ділянках, Н ∙ м.

Визначаю крутний момент на валу.

Визначаю сумарні реакції опор підшипників.

Визначаю згинальні моменти в небезпечному перерізі

    1. Перевірка підшипників на динамічну вантажопідйомність

Розрахунок підшипників швидкохідного валу

1. лівий підшипник - подвійний роликовий конічний 1027305А

ГОСТ 37365-87 [1, табл.24.17]

Фактори навантаження е = 0,83 Y = 0,72

Базова вантажопідйомність підшипника:

  1. правий підшипник - кульковий радіальний 305

ГОСТ 8338-75 [1, табл.24.10]

Базова вантажопідйомність підшипника:

Загальна вантажопідйомність подвійного підшипника:

Осьова сила

Радіальні навантаження підшипників:

Осьова складова радіального навантаження підшипників:

Осьова навантаження підшипників:

[2, табл.9.1]

[2, табл.9.1]

де [2, табл.9.1]

[2, табл.9.1]

[2, табл.9.1]

= 1,0 [2, табл.9.1]

Знаходимо розрахунковий ресурс підшипника.

Так як , То підшипник забезпечує необхідний ресурс.

Розрахунок підшипників тихохідного валу

підшипники роликові конічні однорядні 7211

ГОСТ 27365-87 [2, табл.К29]

Фактори навантаження е = 0,41 Y = 1,46

Базова вантажопідйомність підшипника:

Осьова сила

Радіальні навантаження підшипників:

Осьова складова радіального навантаження підшипників:

Осьова навантаження підшипників:

де [2, табл.9.1]

[2, табл.9.1]

= 1,0 [2, табл.9.1]

Знаходимо розрахунковий ресурс підшипника.

Так як , То підшипник забезпечує необхідний ресурс.

    1. Вибір і перевірка шпонок

Умова міцності

окружна сила

площа зминання , Де

робоча довжина шпонки

повна довжина шпонки

, , - Стандартні розміри [1, табл.24.29]

Допустиме напруження зминання для матеріалу шпонки = 130 МПа.

Швидкохідний вал:

Тихохідний вал:

шпонка під колесом



    1. Перевірочний розрахунок валів на втомну витривалість і статичну міцність при перевантаженнях

Швидкохідний вал: небезпечне розтин під черв'яком, концентратор напруги - різьблення.

Матеріал черв'яка: марка сталі 40Х [1, табл.10.2]

коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруг:

, Де

амплітуда напружень циклу.

середні напруження циклу

коефіцієнти чутливості до асиметрії циклу напружень.

[1, табл.10.7]

[1, табл.10.12]

шліфування [1, табл.10.8]

гарт ТВЧ [1, табл.10.9]

-Коеф. довговічності

, Де

- Напруга в небезпечному перерізі

= = 16,1

коефіцієнт запасу міцності по дотичних напруг:

, Де

середні напруження циклу

амплітуда напружень циклу.

[1, табл.10.2]

небезпечне перетин під черв'яком, концентратор напруги-різьба.

[1, табл.10.7]

[1, табл.10.12]

шліфування [1, табл.10.8]

гарт ТВЧ [1, табл.10.9]

- Напруга в небезпечному перерізі

= = 158,9

Перевірка на втомну витривалість.

,

де

умова втомної міцності виконується.

Розрахунок на статичну міцність при перевантаженнях.

загальний коеф. запасу міцності:

, Де

,

,

Тихохідний вал: небезпечне розтин під підшипником, концентратор напруги-посадка з натягом.

Матеріал валу: марка сталі 40Х [1, табл.10.2]

коефіцієнт запасу міцності за нормальними напруг:

, Де

[1, табл.10.13]

шліфування [1, табл.10.8]

без зміцнення [1, табл.10.9]

-Коеф. довговічності

, Де

- Напруга в небезпечному перерізі

= = 3,1

коефіцієнт запасу міцності по дотичних напруг:

, Де

[1, табл.10.2]

небезпечне перетин під підшипником, концентратор напруги-посадка з натягом.

[1, табл.10.13]

шліфування [1, табл.10.8]

без зміцнення [1, табл.10.9]

- Напруга в небезпечному перерізі

= = 20,4

Перевірка на втомну витривалість.

,

де

умова втомної міцності виконується.

Розрахунок на статичну міцність при перевантаженнях.

загальний коеф. запасу міцності:

, Де

,

,

Умова статичної міцності при перевантаженнях виконується.

    1. Перевірочний розрахунок вала-черв'яка на жорсткість.

Визначимо стрілу прогину і кути повороту перерізів і порівняємо їх з допустимими.

- Що допускається стріла прогину, де = 4 - модуль зачеплення

- Дозволений кут повороту

Вертикальна площина:

- Модуль пружності

момент інерції перерізу

знайдемо прогин в точці 2

знайдемо прогин в точці 4

знайдемо кут повороту в точці 1

знайдемо кут повороту в точці 3

Горизонтальна площина:

знайдемо прогин в точці 2

знайдемо прогин в точці 4

знайдемо кут повороту в точці 1

знайдемо кут повороту в точці 3

знайдемо спільну прогин в точці 2:

знайдемо спільну прогин в точці 4:

знайдемо спільну кут повороту в точці 1:

знайдемо спільну кут повороту в точці 3:

умова жорсткості виконується.

3.11. Тепловий розрахунок черв'ячної передачі.

Визначаємо потужність на черв'яка.

Знаходимо температуру нагрівання масла при стаціонарному режимі.

де [1, с.40]

[1, с.40]

так як , То перегрів редуктора спостерігатися не буде.

3.12. Змазування, мастильні пристрої.

Змазування зубчастого (черв'ячного) зачеплення:

1. Так як швидкість ковзання в зачепленні , Що

менше 10 , То спосіб змащування-картерів (зануренням).

2. Вибір сорту масла залежить від значення розрахункового контактної напруги в зубах і фактичної окружної швидкості коліс

при і виберемо сорт масла:

І-Т-Д-460 [2, табл.10.29]

3. Визначаємо рівень олії:

, Де ділильний діаметр черв'яка мм

мм

при цьому мінімальний рівень масла , Де модуль зачеплення

= 8,8 мм

Бажано, щоб рівень масла проходив через центр нижнього тіла кочення підшипника (кульки чи ролика).

4. Контроль рівня масла.

У даному редукторі контроль масла ведеться за допомогою жезлових

маслоуказателе.

5. Злив масла

Для заміни масла призначено зливний отвір, що закривається пробкою з циліндричною і конічною різьбою. [2, табл.10.30]

6. Віддушини.

При тривалій роботі у зв'язку з нагріванням масла та повітря підвищується тиск усередині корпусу. Це призводить до просочування масла через ущільнення і стики. Щоб уникнути цього, внутрішню порожнину корпусу повідомляють із зовнішнім середовищем шляхом установки віддушини в його верхніх точках.

У даному редукторі встановлена ​​ручка-віддушина [2, с.261]

7. Підшипники черв'ячного редуктора будуть змазуватися за рахунок розбризкування і масленого туману, що виникає при обертання черв'яка з колесом.

4. Вибір і перевірка муфти

Вибір муфти:

Підбираємо муфту до двигуна.

За моменту на валу двигуна підбираємо муфту пружну втулочно-пальцеву виходячи з умов:

- Коеф. режиму роботи [2, табл.7.1]

Вибираємо муфту з наступними параметрами: [2, табл.К21423]

Муфта пружна втулочно-пальцева ГОСТ 21425-93

Т = 500

380

Розміри отворів:

= 45 мм

= 82 мм

Перевірка муфти:

Перевірка на зминання: , Де

- Обертаючий момент = 338,25

кількість пальців 6 [2, табл.К22423]

діаметр окружності розташування пальців

= зовнішній діаметр муфти мм [2, табл.К21423]

= мм

діаметр пальця, мм мм [2, табл.К22423]

довжина пружного елемента = 36мм [2, табл.К22423]

напруга, що допускається зминання 2 МПа [1, с.349423]

МПа

Умова відсутності зминання виконується.

Перевірка на вигин пальців муфти:

, Де

напруга, що допускається вигину

- Межа текучості матеріалу пальців

[1, табл.10.2]

с-зазор між напівмуфтами мм [1, с.350423]

Список використаних джерел

  1. Дунаєв П.Ф. Конструювання вузлів і деталей машин - М.: Видавничий дім «Академія», 2006 .- 496 с.

  2. Шейнбліт А.Є. Курсове проектування деталей машин - Калінінград: Янтар. оповідь, 2003 .- 454 с.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
179.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Кінематичний розрахунок приводу стрічкового конвеєра і розрахунок черв`ячної передачі
Привід стрічкового конвеєра 3
Привід стрічкового конвеєра
Привід стрічкового конвеєра Енергетичний та
Привід стрічкового конвеєра Методи проектування
Привід стрічкового конвеєра Традиційна компонування
Проектний розрахунок стрічкового конвеєра
Розрахунок приводу стрічкового конвеєра
Розрахунок і проектування приводу стрічкового конвеєра Визначення потужності
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru