123740 (Привод транспортера для перемещения грузов на склад)

1.1 Название и назначение проектируемого привода

Привод ленточного транспортера.

Транспортер предназначен для перемещения штучных грузов на складе.

1.2 Краткое описание конструкции привода.

Привод – устройство, приводящее в движение механизм.

Привод ленточного транспортера состоит из:

- электродвигатель – предназначен для приведения механизма в действие

- муфта – используется для соединения отдельных узлов механизма (редуктора и барабана) в единую кинематическую цепь; обеспечивает компенсацию смещений соединительных валов (осевых, радиальных, угловых), улучшает динамические характеристики привода

- редуктор – предназначен для уменьшения угловой скорости и повышение вращающего момента

- клиноременная передача – предназначена для понижения частоты вращения

- барабан транспортера – предназначен для приведения в движение ленты привода

1.3 Условия эксплуатации привода

Режим работы с сильными рывками.

Работа 2 смены. Условия работы – на открытой площадке в теплое время года.

1.4 Определение ресурса привода.

- срок службы привода в часах

- срок службы в годах

- коэффициент загрузки за смену

- количество смен

2. Кинематический расчет

2.1 Определение требуемой мощности двигателя

Мощность привода.

F - тяговая сила

- скорость ленты

2.2 Определение КПД привода.

Зубчатая цепная передача.

2.3 Выбор типа электродвигателя

Выбираем электродвигатель из серии 4а.

Принимаем

2.4 Определение передаточного числа привода.

2.5 Разбивка передаточного числа привода по ступеням.

Передаточное число привода

u_пр – передаточное число

n – частота вращения

u_рп = 2…4

Принимаем u_{р п}= 4

Окончательно выбрали электродвигатель: 180М8 ГОСТ

Получили ;

2.6 Определение на каждом валу привода частоты вращения, угловой скорости, мощности и вращающего момента.

Определяем мощность на валах

Найдем частоту вращения на валах:

Найдем угловую скорость

Найдем вращающие моменты на валах

3. Расчет закрытой передачи

3.1 Выбор материала и термообработки

Выбираем марку стали:

Материал шестерни:

Сталь 40ХН

Термообработка - улучшение и закалка ТВЧ

Твердость зубьев от 45 до 50 HRC

Материал зубчатого колеса:

Сталь 40ХН

Термообработка - улучшение

Твердость зубьев от 235 до 262 HB

3.2 Определение допускаемых напряжений при расчете на контактную и изгибную усталостную прочность.

Расчет допускаемых контактных изгибных напряжений.

Средняя твердость зубьев:

- для шестерни

Принимаем - для шестерни

- для колеса

Определим базу испытаний:

-базовое число циклов нагружений шестерни

-базовое число циклов нагружений колеса

- база испытаний

⁶

-действительное число циклов перемены напряжений колеса

⁷

-действительное число циклов перемены напряжений шестерни

Определим коэффициенты долговечности при расчете:

-коэффициент долговечности при расчете по контактным напряжений шестерни

-так как

- коэффициент долговечности при расчете по контактным напряжений колеса

- коэффициент долговечности, так как >400000

Определим допускаемые напряжения:

-допускаемые напряжения колеса

- допускаемые напряжения колеса

- допускаемые напряжения шестерни

-допускаемые напряжения шестерни

Определим допускаемые контактные напряжения и напряжения изгиба:

-допускаемые контактные напряжения шестерни

- допускаемые изгибные напряжения шестерни

- допускаемые контактные напряжения колеса

- допускаемые изгибающие напряжения колеса

Определим допускаемое контактное напряжение:

- допускаемые контактные напряжения

3.3 Определение геометрических параметров передачи.

Межосевое расстояние.

- предварительное значение межосевого расстояния

- вращающий момент на шестерне

- передаточное число редуктора

К – коэффициент, зависящий от твердости поверхности зубьев шестерни и колеса

Вычисляем окружную скорость:

Выбираем степень точности зубчатой передачи.

Степень точности по ГОСТу 1643-81. Получили: 9 – передача низкой точности.

Уточняем предварительно найденное значение :

Принимаем:

где - коэффициент ширины = 0,315

= 410(мПа)

- коэффициент нагрузки

- коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения = 1,02

- - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий

Предварительные основные размеры колеса.

Делительный диаметр колеса:

Принимаем:

Ширина колеса:

Принимаем:

Ширина шестерни:

Модуль передачи:

- максимально допустимый модуль

- минимальное значение модуля.

Принимаем m = 5.

- коэффициент, учитывающий внутреннюю динамику нагружения

- коэффициент, учитывающий влияние погрешностей

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжений у основания зубьев по ширине зубчатого венца.

Принимаем m = 1(мм) при твердости ≤ 350 HB

Суммарное число зубьев и угол наклона.

Min-й угол наклона зубьев

⁰

Суммарное число зубьев

Принимаем Z_s=118.

Определяем действительное значение угла наклона зуба:

⁰

Принимаем β=10⁰

Число зубьев шестерни:

Принимаем

Число зубьев колеса:

Фактическое передаточное число:

Делительный диаметр шестерни:

Принимаем

Делительный диаметр колеса:

Диаметры и окружностей вершин и впадин зубьев колес внешнего зацепления:

шестерни:

колеса:

3.4 Определение сил в зацеплении.

- окружная

- радиальная

- осевая

3.5 Проверочный расчет передачи на контактную и изгибную усталостную прочность.

Расчетное напряжение в зубьях колеса:

-коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев

Расчетное напряжение в зубьях шестерни:

Проверка зубьев колес по контактным напряжениям:

4. Предварительный расчет валов.

4.1 Выбор материала и термообработки

Быстроходный вал - сталь 40ХН, улучшение и закалка ТВЧ

Тихоходный вал – сталь 45, нормализация.

4.2 Выбор конструкции вала, определение геометрических параметров.

1. Быстроходный вал с коническим концом:

d – диаметр вала

t _кон = 2,5

r = 3,5

r – координата фаски подшипника

d_БП - диаметр буртика

Определим длину посадочного конца:

l_мб = 1,5∙ d =1,5 ∙ 55 = 82,5 мм

Принимаем l_мб = 85 мм.

Определим длину цилиндрического участка:

l_ц =0,15 ∙ d = 0,15 ∙ 55 = 8,25 мм

Принимаем l_ц =10 мм

Определим длину промежуточного участка:

l_кб =1,4 ∙ d_п = 1,4 ∙ 60 = 85 мм

Принимаем по таблице М36х3

Определим l_р:

l_р = 1,2 ∙ d_р = 1,2 ∙ 36 = 43,2 мм

Принимаем l_р = 45 мм

2. Тихоходный вал с коническим концом:

d – диаметр вала