Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

Кафедра «Детали машин»

ПРИВОД ЛЕНТОЧНОГО ТРАНСПОРТЕРА пояснительная записка

ДМ-ЭКГ32-02.00.00 ПЗ

Студент:

Руководитель проекта:

2020 г.

Оглавление

Введение 4

1. Кинематический расчет 5

2. Данные к проектному расчету на ЭВМ 6

3. Расчет проектный на ЭВМ 7

4. Эскизное проектирование 9

4.1. Диаметры валов 9

4.2. Выбор типа подшипников 10

4.3. Эскиз тихоходного вала 11

5. Конструирование колеса 12

6. Расчет соединений 13

6.1. Вал-ступица 13

6.2. Подшипники 15

6.3. Шпоночные соединения 19

7. Толщина Корпуса. Диаметры отверстий. Система смазки 20

8. Проектирование муфты 21

9. Расчет приводного вала 23

Список литературу 29

Введение

Целью данного курсового проекта является приобретение навыков конструирования.

Задачи: спроектировать привод ленточного транспортера с одноступенчатым цилиндрическим редуктором с косозубой передачей внутреннего зацепления; разработать общий вид привода, редуктор, чертежи деталей, упруго компенсирующую муфту, приводной вал; рассчитать прочность валов, подшипников, соединений.

Принцип работы привода: электродвигатель создает вращающий момент, который передается через муфту с вала электродвигателя на входной вал редуктора. Передаточное отношение редуктора, позволяет получить более меньшую частоту вращения, и соответственно, увеличенный момент передается с выходного вала редуктора через упруго-компенсирующую муфту на приводной вал ленточного транспортера. Приводной вал передает вращающий момент на барабан, приводя его в движение, с необходимой частотой для получения требуемой скорости ленты, натянутой на барабан.

1. Кинематический расчет

Для выбора электродвигателя и расчета передачи проведены следующие вычисления.

Вращающий момент на тихоходном валу, :

Частота вращения тихоходного вала, :

2. Данные к проектному расчету на ЭВМ

Из значений, данных в техническом задании, и значений, найденных в разделе 2, сформирован и представлен в таблице 2.1 массив данных для расчета на ЭВМ.

Таблица 2.1 – Исходные данные

Вращающий момент на тихоходном валу, Н	192,9
Частота вращения тихоходного вала, об/мин	145,5
Ресурс, час	1200
Режим нагружения	2
Передаточное число между электродвигателем и редуктором	8
Степень точности	1,0
Коэффициент запаса по изгибной прочности	2,20
Минимально допустимое число зубьев шестерни	15
Угол наклона зубьев, град	15

3. Расчет проектный на ЭВМ

4. Эскизное проектирование

4.1. Диаметры валов

Проектные значения диаметров различных участков стальных валов редуктора определены по формулам из учебного пособия [1, с.53].

Диаметр быстроходного вала:

выбран цилиндрический конец вала с по ГОСТ 12080-66,

Диаметр тихоходного вала:

выбран цилиндрический конец вала с по ГОСТ 12080-66,

4.2. Выбор типа подшипников

В качестве опор для данной цилиндрической косозубой передачи внутреннего зацепления, по рекомендации из учебного пособия [1, стр.59], выбраны шариковые радиальные подшипники серии диаметров 2.

Для быстроходного вала: шариковый радиальный 207.

Для тихоходного вала: шариковый радиальный 208.

4.3. Эскиз тихоходного вала

По формуле из учебного пособия [1, стр.72] вычислена длина ступицы :

По формуле из учебного пособия [1, стр.62] вычислена длина промежуточного участка :

Длина выбранного конца вала:

Длина вала :

Эскиз тихоходного вала представлен на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 – Эскиз тихоходного вала

5. Конструирование колеса

Размеры всех конструктивных элементов приняты, в соответствии с учебным пособием [1, стр.72-78].

Ниже приведены размеры основных элементов.

Диаметр ступицы

Длина ступицы

Ширина торца :

Толщина диска

Эскиз колеса внутреннего зацепления представлен на рисунке 5.1.

Рисунок 5.1 – Эскиз колеса

6. Расчет соединений

6.1. Вал-ступица

Для передачи момента с колеса на вал выбрано соединение с натягом. Для осуществления этого соединения необходим подбор посадки, этот расчет выполнен ниже по методике, изложенной в учебном пособии [1, стр.94-97].

Исходные данные:

где T – Вращающий момент на колесе; d – диаметр соединения; – диаметр отверстия пустотелого вала; – условный наружный диаметр ступицы колеса; – длина сопряжения.

1.Среднее контактное давление p:

где K – коэффициент запаса сцепления, для колес выходных валов редукторов, на концах которых установлена муфта соединительная: K=3; f – коэффициент трения, для материала пары сталь – сталь и сборке запрессовкой: f=0,08.

2.Деформация деталей :

где – коэффициенты жесткости:

E – модель упругости, для стали: – коэффициент Пуассона, для стали:

3.Поправка на обмятие микронеровностей

где – средние арифметические отклонения профиля поверхностей, по таблице из учебного пособия [1, стр.438, таблица 22.2]:

4.Минимальный натяг :

5.Максимальный натяг:

здесь – максимально допускаемая деформация, где - максимально допускаемое давление, меньшее из двух:

6.Выбор посадки:

принятая посадка удовлетворяет поставленным условиям, следовательно она пригодна для передачи момента со ступицы на вал.

6.2. Подшипники

Необходимо проверить соответствие ресурса работы, предварительно принятых подшипников, требуемому ресурсу. Расчет проведен по методике, изложенной в учебном пособии [1, стр.119-130].

Исходные данные: частота вращения вала . Требуемый ресурс при вероятности безотказной работы 90%: Диаметр посадочных отверстий вала Силы в зацеплении: окружная радиальная осевая Режим нагружения 2 (средний равновероятностный). На выходном валу предполагается установка муфты со стальными стержнями, номинальный вращающий момент . Допустимое радиальное смещение валов . Линейные размеры: 274,9 мм.

1. Радиальные реакции опор от вил в зацеплении (рисунок 6.1, а).

Рисунок 6.1 – Cхемы действия сил

В плоскости YOZ:

В плоскости XOZ:

Суммарные реакции опор:

2.Радиальные реакции опор от действий муфты. Радиальная жесткость муфты со стальными стержнями:

Радиальная сила

Реакция от силы (рисунок 6.1, б):

3. Реакции опор для расчета подшипников (рисунок 6.1, в):

4. Эквивалентные нагрузки:

5. Предварительно назначаем шариковые радиальные однорядные подшипники серии диаметров 2: 208. Схема установки – «враспор».

6. Для принятых подшипников:

7. Из условия равновесия вала:

8. Отношение:

В соответствии с таблицей учебного пособия [1, стр.123] коэффициент

Коэффициент осевого нагружения :

9. Отношение

что больше . Окончательно принимаем:

10. Эквивалентная динамическая нагрузка

11. Расчетный ресурс подшипника

Расчетный ресурс больше требуемого:

12. Проверка выполнения условия

Эквивалентная динамическая радиальная грузка:

Условие выполнено:

13. Так как расчетный ресурс больше требуемого и выполнено условие , то предварительно назначенный шариковый радиальный подшипник 208 пригоден. При требуемом ресурсе надежность выше 90 %.

6.3. Шпоночные соединения

Для выбора длины призматической шпонки, рассчитана рабочая длина шпонки , по формуле из методического пособия [3, стр.60]:

где – крутящий момент, ; - диаметр концевого участка вала, мм; k – глубина вреза шпонки, мм; – допускаемое напряжение, Мпа.

1. Шпоночное соединение на концевом участке тихоходного вала

Принята шпонка ГОСТ 23360-78.

2. Шпоночное соединение на концевом участке быстроходного вала

Принята шпонка ГОСТ 23360-78.

2. Шпоночное соединение на приводном валу

Принята шпонка ГОСТ 23360-78.

7. Толщина Корпуса. Диаметры отверстий. Система смазки

1. По формуле из учебного пособия [1, стр. 321], толщина стенки редуктора :

где T – вращающий момент на выходном валу.

2. По формуле из учебного пособия [1, стр. 331], а также учитывая чертеж редуктора из атласа [2, стр.97], диаметр винтов крепления крышки:

3. Применено картерное смазывание. По формуле из учебного пособия [1, стр. 221] допустимые уровни погружения колес редуктора в масляную ванну:

Где – модуль зацепления,

Принято масло для зубчатых передач при