КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

расчетно-пояснительная записка

Схема редуктора S1 – S2 = F S2 S1 График нагрузки ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ Диаметр барабана D = 200 мм Окружное усилие на барабане F = 2.7 кН Окружная скорость V = 0.18 м/с Тип червяка – ZA – архимедов цилиндрический червяк Расположение червяка – верхнее Электродвигатель фланцевый Срок службы 6 лет Kгод = 0.6 Kсут = 0.3

ДМ 2501.100.000 ПЗ

Изм

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Разработал

Неупокоев Д.А.

Привод ленточного конвейера

Лит.

Лист

Листов

Проверил

Слесарев Е.Н.

у

2

44

КГУ группа М-3115

Н. контр.

Утв.

Содержание:

Введение

1. Кинематический расчет

2. Расчет червячной передачи

3. Проектный расчет валов редуктора и подбор подшипников

4. Конструктивные размеры червяка и червячного колеса

5. Расчет элементов корпуса редуктора

6. Проверочный расчет валов

7. Проверка долговечности подшипников

8. Проверка прочности шпоночного соединения и посадки венца червячного колеса

9. Выбор смазки редуктора и уплотнительных устройств

10. Выбор муфт

11. Описание конструкции рамы

Приложения

Список использованной литературы

ВВЕДЕНИЕ

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине.

Назначение редуктора – понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.

Нам в нашей работе необходимо спроектировать редуктор для ленточного конвейера, а также подобрать муфты, двигатель, спроектировать раму. Редуктор состоит из литого чугунного корпуса, в котором помещены элементы передачи – червяк, червячное колесо, подшипники, вал и пр. Входной вал посредством муфты соединяется с двигателем, выходной – с конвейером.

_{1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ}

_{Проведем кинематический расчет привода ленточного конвейера, схема которого изображена на рис.1, при заданном окружном усилии на барабане F=2.7 кH, окружной скорости V=0.18 м/с и диаметре барабана D=400 мм.}

1. Кинематический анализ схемы привода.

Привод состоит из электродвигателя, одноступенчатого червячного редуктора и приводного барабана. Червячная передача служит для передачи мощности от первого (I) вала ко второму (II). При передаче мощности имеют место ее потери на преодоление сил вредного сопротивления. Такие сопротивления имеют место и в нашем приводе: в зубчатой передаче, в опорах валов. Ввиду этого мощность на приводном валу будет меньше мощности, развиваемой двигателем, на величину потерь.

1. _{Мощность на приводном валу барабана (мощность полезных сил сопротивления на барабане)}

1.3. Общий коэффициент полезного действия привода.

_{где пк=0.99 – к.п.д. пары подшипников качения (по таблице 1 [1]),}

_{чп=0.40 – к.п.д. червячной передачи (по таблице 1 [1]),}

_{пс=0.95 – к.п.д. пары подшипников скольжения (по таблице 1 [1]).}

1.4. Потребная мощность электродвигателя (мощность с учетом вредных сил сопротивления)

_{1.5. Частоты вращения барабана (третьего вала)}

1.6. Ориентировочное передаточное число привода

где U`1-ориентировочное значение передаточного числа червячной передачи (по рекомендациям [1]).

1.7. Ориентировочные частоты вращения вала электродвигателя.

1.8. Выбор электродвигателя.

По таблице 5 из [1] выбираем электродвигатель марки 4А1008УЗ, мощность которого P_дв=1.5кВт, частота вращения n_дв=700 об/мин, отношения _{и ,}

1.9. Передаточное число привода.

1.10. Передаточные числа ступеней передач привода

1.11. Частоты вращения валов привода.

Для первого вала

Для второго вала

Частоты второго и третьего вала одинаковы, следовательно, n_III=n_II=17.189 об/мин

1.12. Мощности на валах.

Мощность на первом валу

Мощность на втором валу

_{Мощность на третьем валу (для проверки) равна Рвых}

1.13. Моменты на валах

Таблица 1.1

Результаты кинематического расчета

Расчетные параметры	Номера валов
	I	II		III
Передаточное число ступени	U=40.724
Мощность Р, кВт	1.293	0.512		0.486
Обороты n, об/мин	700	17.189		17.189
Момент Т, Нм	17.64	284.461		270.016

_{2. РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ}

_{2.1. Исходные данные для расчета:}

_{а) вращающий момент на валу червячного колеса T2=284.461 Нм;}

_{б) передаточное число U=40.724;}

_{в) скорость вращения червяка n1=700 об/мин;}

_{г) вращающий момент на валу червячного колеса при кратковременной перегрузке}

_{Т2пик = 1.3Т = 1.3284.461 = 369.8 (Нм)}

_{д ) циклограмма нагружения (рис.2.1.)}

_Рис.2.1.

_{2.2. По известному значению передаточного числа определяем число витков (заходов) червяка и число зубьев колеса:}

_{Принимаем Z2=40, следовательно, Uф=Z2/Z1=40/1=40}

_{2.3. Выбор материала.}

_{Ожидаемая скорость скольжения:}

По таблице 26 из [2] с учетом V`s выбираем материал венца червячного колеса: БрА9ЖЗЛ

2.4. Расчет допускаемых напряжений.

Для колес из бронзы, имеющей предел прочности В>300 МПа, опасным является заедание, и допускаемые напряжения назначают в зависимости от скольжения Vs без учета количества циклов нагружения. В нашем случае (по таблице 27 из [2]) в зависимости от материала червяка и скорости скольжения без учета количества циклов нагружения принимаем [H]2=173 МПа.

Определим вращающие моменты на валах:

Т₂₁ = 1.3Т_Н = 1.3284.461 = 369.8 (Нм);

Т₂₂ = Т_Н = 284.461 (Нм);

Т₂₃ = 0.3Т_Н = 0.3284.461 = 85.338 (Нм);

_{Определим срок службы передачи (в часах):}

_{где lлет - количество лет безотказной работы передачи;}

_{kгод – годовой коэффициент, равный 0.6;}

_{kсут – суточный коэффициент, равный 0.3}

_{Определим время действия вращающих моментов:}

_{2.5. Предварительное значение коэффициента диаметра.}

_{2.6. Ориентировочное значение межосевого расстояния.}

где K - коэффициент неравномерности нагрузки;

KV – коэффициент динамической нагрузки.

В предварительных расчетах принимают произведение KKV=1.1…1.4 , мы примем это произведение равным 1.2

T2 – вращающий момент на валу червячного колеса, Нм.

2 .7. Предварительное значение модуля, мм.

_{Значение модуля и коэффициента диаметра согласуется по рекомендации ГОСТ 2144-76 (таблица 28 [2]) с целью уменьшения номенклатуры зуборезного инструмента. Принимаем m = 5.0 и q=10}

_{2 .8. Уточняем межосевое расстояние.}

Округляем его до ближайшего стандартного значения из ряда: …100;125;160…

_{Принимаем aw = 125мм.}

_{2 .9. Коэффициент смещения.}

_{2.10. Проверочный расчет по контактным напряжениям.}

2.10.1. Угол подъема витка червяка.

_{2.10.2. Скорость относительного скольжения в полюсе зацепления, м/с.}

г де d₁ = mq = 5.010 = 50 (мм)

2.10.3. По скорости скольжения V_S выбираем (по таблице 29 [2]) степень точности передачи (8 степень) и определяем коэффициент динамической нагрузки K_V=1.25

1. Коэффициент неравномерности нагрузки.

г де - коэффициент деформации червяка, определяемый по таблице 30 [2] в зависимости от q и Z₁, равный 108

_{Ti и ti – вращающий момент и время его действия на i-той ступени по гистограмме нагружения;}

_{Т2ср – среднее значение вращающего момента на валу червячного колеса;}

_{Т2max– максимальный из числа длительно действующих вращающих моментов.}

_{Т2max = 284.461 (Нм)}

Т огда коэффициент неравномерности нагрузки равен:

_{2.10.5. Расчетные контактные напряжения.}

_{2.11. Проверочный расчет по напряжениям изгиба.}

1. _{Эквивалентное число зубьев колеса.}

1. _{Коэффициент формы зуба колеса выбираем по таблице 31 [2] :}

1. _{Напряжения изгиба в зубьях червячного колеса.}

_{[F]2=0.25T+0.08B – допускаемые напряжения для всех марок бронз, значения T и B приведены в таблице 26 [2]}

_{[F]2=0.25245+0.08530=103.65 (МПа)}