Привод ленточного транспортера с червячным мотором-редуктором (ДМ 322 - Привод ленточного транспортера с червячным мотором-редуктором)

0зМосковский государственный технический университет имени Н.Э. БауманаФакультет «Робототехника и комплексная автоматизация»Кафедра «Основы конструирования машин»Пояснительная запискак курсовому проекту на тему:«Привод ленточного транспортера»ДМ 322.00.00 ПЗСтудентГромов А.Ю. СМ6-61Консультант проектаВоробьев А.Н.Москва, 2019 г.Подпись_____________________Консультант _____________________Оглавление1.Бланк задания32.Введение43.Расчет кинематических параметров54.Расчет червячного одноступенчатого редуктора55.Проектный расчет валов65.1 Быстроходный вал65.2 Тихоходный вал66.Предварительный подбор подшипников67.Расчет подшипников качения67.1 Тихоходный вал редуктора68.Расчет соединений98.1 Шпоночное соединение98.2 Соединение с натягом99.Расчет приводного вала1010. Подбор муфты1511. Выбор смазочного материала16Список используемой литературыПриложения2Техническое задание32.

ВведениеЛенточный конвейер является наиболее распространённым типом транспортирующих машин, онслужит для перемещения насыпных или штучных грузов. Применяется на промышленных производствах, врудниках и шахтах, в сельском хозяйстве. В зависимости от свойств и природы перемещаемого груза уголнаклона рабочей стороны ленты может быть установлен до 90°.Часто конвейерная лента является одной из частей транспортирующего устройства. Например,зернопогрузчик, применяющийся на механизированном току для сбора зерновой массы с площадки, имеетщёточные скребки, далее зерно поднимается норией и попадает на ленточный конвейер которыйзабрасывает зерно в кузов грузового автомобиля.Ленточные конвейеры бывают передвижными, переносными, поворотными и стационарными.В результате выполнения курсового проекта должен быть спроектирован привод ленточноготранспортера с червячным мотором-редуктором.43.

Расчет кинематических параметровПодбор электродвигателяМощность на приводном валу: ∙ 3000 ∙ 0.4(кВт) == 1.2 кВт.10001000Предварительное значение мощности электродвигателя:пр =эд′ =пр;прпр = мб ∙ бп ∙ тп ∙ мт = 0.99 ∙ 0.97 ∙ 0.97 ∙ 0.99 = 0.92Здесь значения КПД: м – муфты, бп,, тп - быстроходной и тихоходнойпередач.1.2= 1.3 кВт.0.92Частота вращения приводного вала:эд′ =пр =60000 ∙ 60000 ∙ 0.4== 38.217 мин−1 . ∙ б3.14 ∙ 200Ориентировочное значение частоты вращения электродвигателя:′эд= пр ∙ ред ;ред ≅ 24.5 ⇒ эд = 936 мин−1Примем эд = 945 мин−1Таким образом выбираем двигатель 100L6/945.Мощность двигателя Рэд = 2.2 кВт.Передаточное отношение редуктора:Uред=nэд/n пр = 945/38=24.874.

Расчет червячного одноступенчатого редуктораРасчет редуктора был проведен с помощью ЭВМ.По рассчитанным данным ищется оптимальный вариант конструкции, учитывающийминимальную массу редуктора, минимальную стоимость и габариты. Также необходимоучитывать следующие требования: диаметр шестерни быстроходной ступени не должен снижатьжесткость вала; возможность размещения в корпусе подшипников валов быстроходной итихоходной ступеней; между подшипниками должен размещаться болт крепления крышки икорпуса редуктора; зубчатое колесо быстроходной ступени не должно задевать за тихоходный вал.В приложении приведены данные для расчета и полученные результаты. Исходя из вышеуказанных требований, мной был выбран следующий вариант №5.Результаты расчета параметров зубчатых колес и сил в зацеплении приведены вприложении 1.55.

Проектный расчет валов5.1 Быстроходный вал:Диаметр конца быстроходного вала: ≥ (7 … 8) 3√б ;3 ≥ (7 … 8) √21.8 ≥ 19.55 … 22.348;Исходяизусловиясогласованностидиаметровбыстроходноговалаивалаэлектродвигателя и с учетом того, что был выбран электродвигатель 100L6/945 с 1 = 28 мм,назначим = 24 мм.Диаметр в месте установки подшипников:п ≥ + 2цил ;п ≥ 24 + 2 ∙ 3.5 ∙ 1.8 ≥ 40;Назначаем диаметр в месте установки подшипника: п = 40 мм.5.2 Тихоходный вал: ≥ (5 … 6) 3√т ;3 ≥ (5 … 6) √449.6 ≥ 42.439 … 50.927.Примем = 42 мм.Диаметр в месте установки подшипника п = 60 мм.6. Предварительный подбор подшипниковВ соответствии с установившейся практикой проектирования и эксплуатации машинтип подшипника выбирают по следующим рекомендациям.Опоры червяка в силовых червячных передачах нагружены значительными осевымисилами.

Поэтому в качестве опор вала червяка применяют в основном Конические роликовыеподшипники.Валы относительно короткие, применим схему установки подшипников «враспор», таккак она конструктивно наиболее проста. Вал зафиксирован в двух опорах, причем в каждойопоре в одном направлении.Для тихоходного вала используем подшипник 7212А (серия диаметров 2), длябыстроходного 7309А (серия диаметров 3). Для приводного вала возьмем шариковыерадиальные сферические двухрядные подшипники 1212 (серия диаметров 2).7.

Расчет подшипников качения7.1 Тихоходный вал редуктораFt = 3669.9 Н, Fа = 582.0 Н, Fr = 1335.8 Н, l = 160.5 мм, l1 = 80.2526 мм, l2 = 125 мм.В плоскости YOZ:6∑ 1 = 0 ; ( − 1 ) + 2 /2 − 2в = 0;2в = [ ( − 1 ) + 2 /2]/ = 1112 Н.∑ 2 = 0; 1в + 2 /2 − 1 = 0;1в = ( 1 − 2 /2)/ = 223.7 Н.В плоскости XOZ:∑ 1 = 0; 2г − ( − 1 ) = 0;2г = ( − 1 )/ = 1836.9 Н.∑ 2 = 0; − 1г + 1 = 0;1г = 1 / = 1835.0 Н.Суммарные реакции опор:221 = √1г+ 1в= √1835.02 + 223.72 = 1848.6 Н; Болт М12-6gх18222 = √2г+ 2в= √1836.92 + 11122 = 2147.3 Н.Радиальные реакции опор от действия муфты:Радиальная жесткость муфты:3 = 180 3√т = 180 ∙ √449.6 = 1379 Н/мм;Δ = 0.3 мм;Радиальная сила на валу:к = Δ = 1379 ∙ 0.3 = 413.7 Н.Реакции от силы к :∑ 1 = 0; ( + 2 ) − 2 = 0;2 = ( + 2 )/ = 735.9 Н.∑ 2 = 0; 2 − 1 = 0;1 = 2 / = 322.2 Н.Реакции для расчета подшипников:1 = 1 + 1 = 1848.6 + 322.2 = 2170.8 ;2 = 2 + 2 = 2147.3 + 735.9 = 2883.2 ;Внешняя осевая сила:а = а = 582 Н.Для типового режима нагружения II коэффициент эквивалентности = 0.63.

Вычисляемэквивалентные нагрузки:1 = ∙ 1 = 0.63 ∙ 2170.8 = 1367.6 Н;2 = ∙ 2 = 1816.42 Н;7 = ∙ = 366.7 Н.Предварительно назначаем конические роликовые подшипники серии диаметров 7212А.Из ГОСТ 27365-87: = 91300 Н; 0 = 70000 Н; = 60 мм; e=0.4; = 1.5;Минимально необходимые для нормальной работы радиально-упорных подшипниковосевые силы:1 = 0.83 ∙ е ∙ 1 = 454.04 H2 = 0.83 ∙ е ∙ 2 = 603.05 HТак как 1 < 2 и а > 0 , 1 = 454.04 , 2 = 820.74 HПри вращении внутреннего кольца V=1. /( ) = 0.33, что меньше = 0.4;Окончательно принимаем: = 1, = 0;Принимаем б = 1.4, т = 1 (раб < 100°С).Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка: = ( + ) ∙ бт = (1 ∙ 1 ∙ 1816.42 + 0 ∙ 820.74) ∙ 1.4∙1 = 2542.98 ;Расчетный скорректированный ресурс подшипника при 1 = 1 (вероятность безотказнойработы 90 %), 23 = 0.6 (обычные условия применения), = 10/3 (шариковый подшипник), = 200 мин−1 .10ℎ 10691300 3106= 1 23 ( ) ∙= 1 ∙ 0.6 ∙ () ∙= 763 352 ч.60 ∙ 2542.9860 ∙ 200Расчетный ресурс больше требуемого:10ℎ > ′10ℎ (763 352 >10 000).Проверка выполнения условия <0.5 ∙ 2 /(2 ) = 0.33, что меньше = 0.4;Следовательно: = 1, = 0;Эквивалентная динамическая радиальная нагрузка:2max = (2max + max) ∙ бт = (1 ∙ 1 ∙ 2883.2 + 0 ∙ 366.7) ∙ 1.4∙1 = 4036.48 ;Условие 2 < 0.5 выполнено: 4036.48 < 0.5 ∙ 91 300 = 45 650Н.Так как расчетный ресурс больше требуемого и выполнено условие 2 < 0.5 , топредварительно назначенный подшипник 7212А пригоден.

При требуемом ресурсе надежности90%.9. Расчет соединений89.1 Расчет шпоночного соединенияШпоночное соединение для передачи вращающего момента с электродвигателяна быстроходный валДиаметр вала : d=28 ммПередаваемый момент :T=21.8 Нм.Тип шпонки - призматическая;Из ГОСТ 23360-78 по диаметру вала выбираем определенные размеры b и h.b=8 ммh=7 мм[см]=140 Мпа2 ∙ ∙ 103 =; ∙ ∙ [см ]Т.к. d<40, то k ≅ 0.47h. =2 ∙ 21.8 ∙ 103= 23.728 ∙ 0.47 ∙ 7 ∙ 140Назначим = 24 мм.L=24+8=32. Назначим L=32 ммсм =2 ∙ ∙ 103 2 ∙ 21.8 ∙ 103== 103.5 ≤ [см ] ∙ ∙ 28 ∙ 0.47 ∙ 32Окончательно выбираем : L=32 мм«Шпонка 8х7х32 ГОСТ 23360-78»9.2 Соединения с натягомРассмотрим тихоходный вал: d = 28 мм.Среднее контактное давление: =2∙103 ∙∙т∙2 ∙∙,Где K – коэффициент запаса сцепления (для колеса выходного вала редуктора, на концекоторого установлена муфта соединительная K = 3), Tт = 449,6 Н∙м, длинасопряжения l = 67 мм, коэффициент сцепления f = 0,14.2 ∙ 103 ∙ 3 ∙ 449,6== 20,4 МПа.

∙ 672 ∙ 67 ∙ 0,14Деформация деталей: = 103 ∙ ∙ ∙ (1 + 2 ),12где Е1, Е2 – модули упругости (для стали 2,1 ∙ 105), С1, С2 – коэффициенты жесткости:1 + ( 1 )21 =− 1 = 0,7;1 − ( 1 )29 21 + ( )22 =+ 2 = 2,35, 21− ( )2где 1 , 2 − коэффициенты Пуассона (для стали 0,3). = 19,85 мкм.Поправка на обмятие микронеровностей: u = 5,5∙(Ra1 + Ra2) = 5,5∙(0,8 +1,6) = 13, 2 мкм.Минимальный натяг: [N]min = + u = 33,05 мкм.Максимальный натяг: [N]max = []max + u,где максимальная деформация, допускаемая прочностью деталей соединения []max =[] ∙δ= 128,59 мкм,где максимальное давление, допускаемое прочностью охватывающей детали [] =132,16 МПа.[N]max = 141,79 мкм.Для данного диаметра подходит посадка77.10. Расчет приводного валаНахождение сил реакций в опорах и расчет подшпинковОкружная сила на барабане: =3000 Н10 = 3000 Н, = 413.7 Н.Радиальная сила на приводном валу рассчитывается как: = 1,5 = 1,5 ∙ 3000 = 4500 Н.∑1.1: −/2 ∙ 75−/2 ∙ 525 + 2г ∙ 600 = 0;2г = 2250 ∑ : 2г − + 1г = 02.1г = 2250 ∑3.2 = 0;1600 − 700 = 0;1 = 482.65 Н.∑4.1 = 0;2600 − 100 = 0;2 = 68.95Н.Полные реакции:1 = 1г + 1 = 2732.6 Н;2 = 2г + 2 =2318.95 Н.Расчет – по опоре «1».1 = 1 = 1721.5 Н1 = 1 б т = 2410.2 НДанные о подшипнике:РазмерыОбозн.1208ГрузоподъемностьdDbrCr, кНC0r, кН408018219.38.810ℎ 106= 1 23 ( ) ∙= 99555 ч60 ∙ Проверка на статическую грузоподъемность: = 19300 Нтаким образом, подшипник 1208 ГОСТ 28428-90 пригоден.6.2 Расчет вала на прочность1.

Внутренние силовые факторы:10−3 2 10−3 ∙ 3000 ∙ 200к === 300 Н ∙ м2211Сечение I-I:Изгибающие моменты:1г = 1г ∙ 75 ∙ 10−3 = 168.7 Нм1ВП = 1В ∙ 75 ∙ 10−3 = 112.5 НмМомент от консольной силы1кон = к (100 + 75) ∙ 10−3 = 72.39 Н ∙ мСуммарный изгибающий момент221 = √1г+ 1вп+ 1кон = 275.2 Н ∙ мСечение II-II:Изгибающий момент 2 = 2кон = 10−3 к 2 = 10−3 ∙ 413.7 ∙ 100 = 41.37 Н ∙ мКрутящий момент к2 = к = 413.7 Н ∙ мСечение III-III:Крутящий момент к3 = к = 413.7 Н ∙ м2.