123732 (Привод ленточного конвейера)

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Пермский государственный технический университет

Кафедра «Конструирование машин и сопротивление материалов»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Пояснительная записка

ДМ.30.00 ПЗ

Тема: «Привод ленточного конвейера »

Студент:

Руководитель проекта:

Проект защищен с оценкой

Члены комиссии:

Пермь 2008

СОДЕРЖАНИЕ

1. Кинематический расчет привода

1.1. Выбор электродвигателя

1.2. Определение общего передаточного числа привода и разбивка его по ступеням

1.3. Определение чисел оборотов валов

1.4. Определение вращающих моментов на валах

2. Проектировочный расчет ременной передачи

2.1. Расчет клиноременной передачи

2.2. Натяжное устройство

3. Проектирование редуктора

3.1. Материалы червяка и колеса

3.2. Допускаемые контактные напряжения

3.3. Допускаемые напряжения изгиба

3.4. Расчет червячной передачи

3.5. Разработка эскизного проекта

3.5.1. Проектировочный расчет валов.

3.5.2.Расстояние между деталями передач

3.5.3. Выбор типа подшипников и схема их установки

3.5.4. Подбор крышек подшипников

3.6. Определение реакций опор и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.

3.7. Проверка подшипников на динамическую грузоподъемность

3.8. Выбор и проверка шпонок

3.9. Проверочный расчет валов на усталостную выносливость и статическую прочность при перегрузках

3.10. Проверочный расчет вала-червяка на жесткость

3.11. Тепловой расчет червячной передачи

3.12. Смазывание, смазочные устройства

4. Выбор и проверка муфты

Список использованных источников

Спецификация

1. Кинематический расчет привода.

1.1. Выбор электродвигателя.

Определим потребляемую мощность:

где V=0,18 м/с кВт

кВт

Принимаем КПД элементов привода:

=0,98 [1,с.7]

=0,99 [1,с.7]

=0,8 [1,с.7]

=0,95 [1,с.7]

Находим общий КПД привода:

=0,692

Определяем требуемую мощность двигателя:

=2,87 кВт

Определяем частоту вращения приводного вала:

Определяем требуемую частоту вращения вала двигателя:

=3 [1,с.7]

=10

Выбор двигателя:

Выберем двигатель мощностью кВт и номинальной скоростью . Тип двигателя 90L2/2850 [1, табл. 24.9]

1.2. Определение общего передаточного числа привода и разбивка его по ступеням.

Определяем общее передаточное число:

Находим передаточное число червячного редуктора:

= =13,3

1.3. Определение чисел оборотов валов.

Частота вращения двигателя:

Частота вращения быстроходного вала червячного редуктора

Частота вращения тихоходного вала червячного редуктора

76,5

1. Определение вращающих моментов на валах

Вращающий момент на приводном валу

262,5

Вращающий момент на тихоходном валу

= =270,6

Вращающий момент на тихоходном валу

= 25,43

2. Проектировочный расчет ременной передачи.

2.1. Расчет клиноременной передачи.

Выбор сечения ремня:

n=2850 , P= 3 кВт - нормальное сечение ремня А [2,с.86, рис. 5.2]

Минимально допустимый диаметр ведущего шкива:

125 мм [2, табл. 5.4]

Расчетный диаметр ведущего шкива:

160 мм [2, табл. К40]

Диаметр ведомого шкива:

=0,98 - коэффициент скольжения [2,с.86]

Фактическое передаточное число

Проверяем отклонение фактического передаточного числа от принятого:

=

Определим ориентировочное межосевое расстояние:

мм

h(H) - высота сечения ремня [2, табл. К31]

Определим расчетную длину ремня :

мм

1800 мм [2, табл. К31]

Уточнение межосевого расстояния :

)+ = 394,5 мм

Угол обхвата ремнем ведущего шкива:

Скорость ремня:

=23,8

Частота пробегов ремня:

[2, с. 88]

Допускаемая мощность передаваемая одним клиновым ремнем:

[2, табл. 5.2]

=0.89 [2, табл. 5.2]

[2, табл. 5.2]

[2, табл. 5.2]

кВт

Количество клиновых ремней:

z=

Сила предварительного натяжения:

= Н

Окружная сила:

= Н

Силы натяжения ведущей и ведомой ветвей:

Н

120б5-63=57,5

Сила давления ремней на вал:

Н

Проверка на прочность:

+ +

10 [2, c. 91]

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

8,41 10

3. Проектирование редуктора.

3.1. Материалы червяка и колеса

Материал червяка : марка стали 40Х [1,табл.10.2]

Так как выбор материала для колеса обусловлен скоростью скольжения, определяем производительную ожидаемую скорость скольжения.

= м/с

По найденной скорости скольжения принимаем материал

венца червячного колеса ЛФЖМц66-6-3-2

, [1,с.33]

3.2. Допускаемые контактные напряжения

Определяем допускаемые контактные напряжения.

,

где - допускаемое напряжение при числе циклов перемены напряжений, равном

[1,с.34]

3.3. Допускаемые напряжения изгиба

Определяем допускаемое напряжение изгиба для материала.

где - коэф. долговечности =

где - эквив.число циклов нагружения зубьев червяка.

где - суммарное число циклов перемены напряжений.

-коэф.эквивалентности, =1 [1,с.34]

=1 =96500160

= 0,06

исходное допускаемое напряжение

, где , [1,с.33]

0,25 122,5 МПа

допускаемое напряжение изгиба для материала

73,5 МПа

Предельные допускаемые напряжения

660 МПа

264 МПа

3.4. Расчет червячной передачи

Определяем межосевое расстояние передачи.

,

где 0, [1,с.35]

принимаем, [1,с.36]

Принимаем число витков в зависимости от передаточного числа червячного редуктора.

при, [1,с.35]

Определяем число зубьев колеса.

53

Определяем предварительное значение модуля передачи.

[1,с.36]

Из ряда стандартных принимаем

мм [1,с.36]

Определяем предварительное значение коэффициента диаметра червяка.

Находим минимально допускаемое значение коэффициента диаметра червяка из условия жесткости.

[1,с.36]

Определяем коэффициент смещения.

Определяем фактическое передаточное число.

Определяем отклонение фактического передаточного числа от вычесленного.

Определяем геометрические размеры червяка.

Делительный диаметр

Диаметр окружности вершин.

Диаметр окружности впадин.

Длина нарезанной части червяка.

Находим угол подъема линии витка червяка.

Определяем геометрические размеры колеса.

Делительный диаметр

Диаметр окружности вершин.

Диаметр окружности впадин.

Наибольший диаметр колеса.

Ширина венца

при, , [1,с.37]

Проверочный расчет червячной передачи на контактную прочность.

Определяем окружную скорость на начальном диаметре червяка.

[1,с.38]

Находим скорость скольжения в зацеплении.

Определяем окружную скорость на колесе.

По значению окружной скорости на колесе принимаем

коэффициент нагрузки k=1 [1,с.39]

-коэф.концентрации нагрузки [1,табл.2.16]

Определяем расчетное контактное напряжение.

где, [1,с.38]

Так как расчетное контактное напряжение попадает в интервал МПа , то условие контактной прочности в зацеплении выполнено.

Определяем коэффициент полезного действия червячной передачи.

[1,с.39]

где

Находим силы, действующие в зацеплении

Окружная на колесе, равная осевой на червяке

Осевая на колесе, равная окружной силе на червяке.

где , [1,с.39]

Радиальная сила.

где, [1,с.39]

Проверяем зубья колеса по напряжениям изгиба.

где k=1 [1,с.39]

[1,с.39]

так как , то прочность на изгибе обеспечена.

Проверочный расчет на прочность зубьев червячного колеса при действии пиковой нагрузки

проверка на контактную прочность

=2 [1,с.40]

3.5. Разработка эскизного проекта.

3.5.1. Проектировочный расчет валов.

Производим предварительный проектировочный расчет валов:

Быстроходный вал:

где, =10МПа [2,табл.7.1]

=23,3 мм принимаем 21 мм

под подшипник

где t=1,5мм [2,табл.7.1]

24 принимаем 25 мм

без подшипника

где, [2,табл.7.1]

принимаем 32 мм

Тихоходный вал.

где =17 МПа

=43,0 мм принимаем 45 мм

где t=4мм [2,табл.7.1]

53 принимаем 55 мм

где [2,табл.7.1]

принимаем 65 мм

Подбираем муфту к двигателю.

По моменту на валу двигателя подбираем муфту упругую втулочно-пальцевую исходя из условий:

- коэф. режима работы [2,табл.7.1]

Выбираем муфту со следующими параметрами: [2,табл.К21423]

Муфта упругая втулочно-пальцевая ГОСТ 21425-93

Т=500

380

Размеры отверстий:

=45 мм

=82 мм

3.5.2. Расстояние между деталями передач.

Определим зазор между внутренними поверхностями стенок корпуса, и поверхностью колес

где L – расстояние между внешними поверхностями деталей передач

Определим расстояние между дном корпуса и поверхностью червяка

3.5.3. Выбор типа подшипников и схема их установки

Выберем следующие подшипники:

Быстроходный вал

1. левый подшипник - двойной роликовый конический 1027305А