Проектирование привода винтового транспортера с червячным редуктором

«Московский государственный технический университетимени Н.Э. Баумана»Кафедра РК3 «Детали машин»Курсовой проект на тему:«Проектирование привода винтового транспортера с червячнымредуктором»ДМ 340-02.00.00 ПЗВыполнил:студент 3 курса, гр. РК4-61Ульянов В. П.Проверил:старший преподавательШешулина Н. Б.г. Москва, 20181Содержание:1. Введение…………………………………………..…………………….2. Кинематический расчёт………………..………………..……..……...2.1. Выбор электродвигателя……………………..………………..2.2.

Определение передаточного отношения привода.…………..3. Расчёт червячной передачи.………..………………..………………..4. Проектирование червячного редуктора.…………..………………....4.1. Корпус. ………..………………..………………..……………..4.2. Червяк. ………..………………..………………..……………..4.3. Червячное колесо. …………..………………..………………...4.4. Регулирование зацепления………………..………..……….…5. Смазывание червячной передачи.

………………..………………...….5.1. Выбор смазочного материала…………………………….…….5.2. Смазочные устройства. ………………..………………..………6. Расчёт валов и подшипников. ………………..………………..…….....6.1. Расчет вала быстроходной ступени. ………………..…………6.2. Расчет вала тихоходной ступени. ………………..……………6.3. Расчет приводного вала. ………………..……………..…..…...7. Тепловой расчёт редуктора. ………………..………………..…………8. Расчёт цепной передачи………………..………………..……………..9. Расчёт предохранительного устройства………………..…………..…10. Расчёт ремённой передачи……………..……………………………..11. Расчёт шпоночных соединений…………..……………………….….11.

Список используемой литературы……………..…………..………..2Введение.привод цепной конвейер подшипникЦелью выполнения курсового проекта является освоить основыконструирования деталей и узлов машин на примере проектирования приводацепного конвейера.Составными частями привода являются электродвигатель, червячныйредуктор с верхним расположением червяка, цепная передача, ремённаяпередача, приводной вал.Требуется выполнить необходимые расчёты, выбрать наилучшиепараметрысхемыиразработатьконструкторскуюдокументацию,предназначенную для изготовления привода:-чертёж общего вида привода;-сборочный чертёж редуктора;-сборочный чертёж приводного вала;-рабочие чертежи деталей;-приводную звёздочку с предохранительным устройством;-расчётно-пояснительную записку и спецификации.3Цепной транспортёр предназначен для непрерывной горизонтальнойтранспортировки различных грузов.Движениеустановленныхцепинаосуществляетсяприводномвалу.посредствомПередачадвухвращениязвёздочек,нанегоосуществляется посредством червячного редуктора с верхним расположениемчервяка и асинхронного электродвигателя 90L2 исполнения IM 1081,сообщающихся посредством ремённой передачи, а также цепной передачи,соединяющей тихоходный вал редуктора с приводным валом.Электропитание осуществляется от сети переменного 3-х фазного тока счастотой 50 Гц и напряжением 380 В.

II типовой режим нагружения.Расчётный ресурс 10’000 ч. Изготовление серийное – 1’000 штук в год.42 Кинематический расчет2.1 Выбор электродвигателя:Определяем мощность и частоту вращения электродвигателя.Потребляемая мощность привода (мощность на выходе):РВЫХ = Ft*VРВЫХ = 7,800*0,200 = 1,560 кВтПотребная мощность электродвигателя:Р Э.ТР. = РВЫХ / общ, гдеобщ = ч.пр.пц.попорч.п. = 0,75 - КПД червячной передачи, принимаем равным 0,750р.п.

= 0,98 - КПД ремённой передачи, принимаем равным 0,950ц.п. = 0,92 - КПД цепной передачи, принимаем равным 0,930опор = 0,99 - КПД опор, принимаем равным 0,990общ = 0,750*0,980*0,920*0,990=0,669, тогда:Р Э.ТР. = 1,560/0,669 = 2,378 кВтПодбираем электродвигатель АИР90L2/2850 с требуемой мощностью 7,5 кВт, сасинхронной частотой вращения 2’850 об/мин, синхронная частота которого – 3’000об/мин [1, стр. 459, табл. 24.9].2.2. Определение передаточного отношения привода:Uобщ = n/nВ, гдеnВ – частота вращения приводного вала;n - асинхронная частота вращения эл.

двигателя.nВ = (60’000*V)/( *D), гдеD – значение диаметра звездочки тяговой цепи;D = z*p/π = 9*100/π = 286,620nВ = (60’000*0,2)/(3,14*286,620) = 13,330 об/мин.Окончательно, имеем: Uобщ. = 2850/13,330 = 213,755Uцп. = 2,250; Uрп. = 3; Uред. = 31,667;2.3. Определение вращающих моментов на валах приводов:Момент на приводном валу: TВЫХ. = (Ft* D)/2*опорTВЫХ. = (7,8*286,62) / 2*0,99 = 1129,109 Н*мМомент на тихоходном валу: ТТ = TВЫХ/(опорр.пuц.п)ТТ = 1129,109/(0,990*0.980*2) = 539,727 Н*мМомент на быстроходном валу: ТБ = ТТ/( ч.п.* Uред.)ТБ = 539,727/(0,75*31,667) = 20,753 Н*м23 Расчёт червячной передачиПолный расчёт червячной передачи проводим на компьютере с помощьюспециальной программы.

В эту программу вводим имеющиеся данные, по которымпрограмма проводит необходимые вычисления. Результатом работы программыявляются Приложение 1 и Приложение 2.В результате расчёта получены три варианта. Выбираем второй, т.к. данныйвариант имеет самый высокий КПД и самую низкую температуру масла по сравнениюс другими вариантами.4 Проектирование червячного редуктора4.1Корпус- Тип корпусаКорпус делаем разъёмный т.к. межосевое расстояние > 140 мм по рекомендациям[1, стр. 308].-МатериалКорпус отливается из серого чугуна по рекомендациям. [Выбор объясняется егохорошими литейными свойствами, хорошей обрабатываемостью на металлорежущихстанках, относительно низкой стоимостью, достаточно высокой износостойкостью.]- Способ литьяЛитье в оболочковые формы. [Поэтому, сравнивая литье по выплавляемыммоделям и литье в оболочковые формы, которое значительно дешевле первого,предпочтение отдаем второму способу.]- Толщина стенокδ = 1,3∗ ∜Т = 6,3 мм.

Таким образом, минимальная толщина стенок корпусадолжна быть не меньше 6 мм, но для нашего случая выбираем толщину, равную 8 мм.[1, стр. 289]Зазор между вращающимися поверхностями и корпусом вычисляем поформуле [стр.48]:а = ∛(dae2 + da1) + 3 мм = ∛(288 + 80) + 3 = 10 ммРасстояние b между дном корпуса и поверхностью червяка принимаютb > 3*a = 30 мм2- Диаметр резьбовых элементов для соединения элементов корпуса и крепленияредуктора к плите [1, стр. 297]:Диаметр винтов, стягивающих корпус и крышку: d=1,25 3√ = 10 мм.Принимаем d= 14 ммДиаметр винтов крепления корпуса: dк=1,25d=17,5 мм.4.2ЧервякЧервяк является цилиндрическим с прямолинейным профилем резьбы.Материал червяка Сталь 45 ГОСТ 4543-71. Для выхода инструмента предусмотреныканавки.

При сборке червяк вводится в редуктор через отверстия для подшипников.Основные размеры червяка приведены в Приложении 2.Диаметры валов червяка [1, стр.45-48]:d > (7…8)∗ ∛Тб ммпримем d = 32 мм.dп > d+2t = 32+2*3,5 = 39 ммпримем dп = 40 мм.dбп > dп+3r = 45мм.примем dбп = 45 мм4.3Червячное колесоЧервячное колесо составное – центр колеса из стали (Сталь 40ХН), зубчатыйвенец из бронзы (БрО5Ц5С5). Соединение венца с центром с помощью пазов. Острыекромки на торцах венца притуплены фасками f ~ 0,5m, где m – модуль зацепления, сокруглением до стандартного значения.Диаметры тихоходного вала [1, стр.45-48]:d > (5…6)*∛Т = 44,8 ммпримем d = 48 мм.dп > d+2t = 48+2*4 = 56 мм.примем dп = 55Размер фаски f = 3 мм.Остальные размеры определяются из соотношений:dст = (1.5…1.55)*d = 1,550*45 = 69,750 ммпримем dст =100 ммl = (0,8 …1.5) d = 1.1*45=49,500 ммпримем l = 85 ммS = 2m+0.05*b2 = 2*8+0.05*60=19 ммпримем S = 19 ммSо = (1,2 … 1,3) S = 1.25*12 =23,750 мм2примем S = 24 ммC = (1.2 …1.3) Sо =1.2*24=28.8 ммпримем C = 28 мм4.4 Регулировка зацепленияВ правильно собранной передаче пятно контакта расположено симметричноотносительно средней полости венца колеса.Если пятно контакта смещено вправо или влево, то вал с червячным колесомнеобходимо переместить в осевом направлении вправо или влево.

Оноосуществляется путем переноса части прокладок в одной стороны на другую.Суммарная толщина прокладок не меняется.5 Смазывание червячной передачи5.1 Выбор смазочного материалаПоскольку окружная скорость колеса примерно 0.403 м/с для смазыванияпередачи применяем картерную систему (картерное смазывание применяют приокружной скорости зубчатых колёс и червяков до 12.5 м/с [1, стр. 197]). В корпусредуктора заливаем масло так, чтобы уровень масла был меду витками колеса иполовиной его радиуса.

Остальные элементы смазываются масляным туманом.Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин.Требуемую вязкость масла определяем в зависимости от контактного напряжения иокружной скорости колес по таблице 11.1 [1, с. 198]. Требуемая кинематическаявязкость 25 мм2/с.

По таблице 11.2 [1, с. 198] выбираем марку масла для смазываниязубчатых и червячных передач.Для смазки используем масло И-Т-С-320 по ТУ 83 101413-78 [1, табл. 24.50,стр. 488].5.2 Смазочные устройстваДля периодической смены масла в корпусе предусмотрено сливное отверстие,закрываемое пробкой с цилиндрической резьбой М20х1,5. Для создания надежногоуплотнения под пробку ставим уплотняющую прокладку из алюминия.Для наблюдения за уровнем масла в корпусе устанавливаем маслоуказательжезловой (щуп).Чтобы избежать увеличения внутреннего давления в корпусе устанавливаемкрышку-отдушину сверху корпуса.26Тепловой расчет червячной передачиИз расчета на ЭВМ температура масла в редукторе 57.6℃.Из этого следует, что нет необходимости в дополнительных охлаждающихустройствах.7 Расчет цепной передачиИсходные данные:Т1 = 539,7 Н∙м – крутящий момент на валу ведущей звёздочки;n1=31.53 мин-1 – частота вращения ведущей звездочки;U=2,0 – передаточное число цепной передачи;Расчет проводится на ЭВМ.