Курсовая на тему Курсовая работа вариант 23 121126-14 2

 Федеральное агентство по образоваю
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
“Тихоокеанский государственный университет”



Кафедра «Детали машин»





ПРИВОД КОНВЕЙЕРА


Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе по
дисциплине “Теория механизмов и детали машин”

КР.03-02.00.00.000 ПЗ




Выполнил: студент группы
Смирнов В.В.
Проверил: руководитель









Хабаровск 2012
Техническое задание
Спроектировать привод к конвейеру.


Мощность на ведомой звездочке цепной передачи Р3 7 кВт.
Окружная скорость барабана ?, 1,5?.

Реферат
Курсовая работа содержит 2 листа формата А1, два листа А2, пояснительную записку на 52 листах формата А4, включающую 15 рисунков, 6 литературных источников.
ПРИВОД, КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ, ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА,ВАЛ, ПОДШИПНИК, РЕДУКТОР МУФТА, ШПОНКА, СМАЗКА.
Целью курсовой работы является разработка технического проекта привода ленточного конвейера, включающего электродвигатель, муфту и двухступенчатый зубчатый редуктор.
В проекте выбран электродвигатель, выполнен кинематический расчет привода, рассчитаны зубчатые передачи для быстроходной и тихоходной ступеней, спроектированы валы, подобраны и проверены подшипники и элементы соединений. Разработана конструкция редуктора и выполнены рабочие чертежи основных деталей.
Содержание
1 Введение 5
2 Выбор электродвигателя и кинематический расчёт 7
3 Расчёт червячной передачи 9
4 Расчёт цепной передачи 17
5 Предварительный расчёт валов 22
6 Конструктивные размеры шестерен и колёс 23
7 Выбор муфты на входном валу привода 25
8 Проверка прочности шпоночных соединений 27
9 Конструктивные размеры корпуса редуктора 28
10 Расчёт реакций в опорах 29
11 Построение эпюр моментов на валах 31
12 Проверка долговечности подшипников 33
13 Уточненный расчёт валов 38
14 Тепловой расчёт редуктора 49
15 Выбор сорта масла 50
16 Выбор посадок 51
17 Технология сборки редуктора 59
18 Заключение 60
19 Список использованной литературы 61
Введение
Целью данной работы является проектирование привода конвейера.
Наиболее существенную часть задания составляет расчет и проектирование редуктора.
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Назначение редуктора - понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Редуктор состоит из корпуса, в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и др. В отдельных случаях в корпус редуктора помещают устройства для смазывания или охлаждения зацеплений и подшипников.



Рис. 1. Привод с одноступенчатым червячным редуктором:
1 – сварная рама; 2 – редуктор червячный одноступенчатый; 3 –муфта; 4 – электродвигатель

Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: по типу передачи (зубчатые, червячные, зубчато-червячные), по числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.), по типу зубчатых колес (цилиндрические, конические), по относительному расположению валов (горизонтальные, вертикальные).
Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, ремонтопригодность, минимальные габариты и масса, удобство эксплуатации, экономичность. Все эти требования учитывают в процессе проектирования и конструирования.
Привод составлен из асинхронного двигателя, червячной передачи и открытой цепной передачи. Редуктор является горизонтальным.
Данный курсовой проект включает в себя сборочный чертеж редуктора, деталирование ведомого вала и червячного колеса.
Выбор электродвигателя и кинематический расчёт
По табл. 1.1[2] примем следующие значения КПД:
- для закрытой червячной передачи: ?1 = 0,85
- для открытой цепной передачи: ?2 = 0,92

Общий КПД привода будет:

? = ?1 · ?2 · ?подш.3 · ?муфты = 0,85 · 0,92 · 0,993 · 0,98 = 0,744

где ?подш. = 0,99 - КПД одной пары подшипников.
???????муфты = 0,98 - КПД одной муфты.

Угловая скорость на выходном валу будет:

?вых. =  =  = 4,712 рад/с

Требуемая мощность двигателя будет:

Pтреб. =  =  = 9,409 кВт

В таблице 24.7[2] по требуемой мощности выбираем электродвигатель 132M4 (исполнение IM1081), с синхронной частотой вращения 1500 об/мин, с параметрами: Pдвиг.=11 кВт. Номинальная частота вращения с учётом скольжения nдвиг. = 1447 об/мин, угловая скорость

?двиг. =  =  = 151,529 рад/с.

Oбщее передаточное отношение:

u =  =  = 32,158

Руководствуясь таблицами 1.2[2] и 1.3[2], для передач выбрали следующие передаточные числа:

u1 = 16 - для закрытой червячной передачи;
u2 = 2,01 - для открытой цепной передачи.

Рассчитанные частоты и угловые скорости вращения валов сведены ниже в таблицу :

Вал 1-й
 n1 = nдвиг. = 1447 об./мин.
 ?1 = ?двиг. = 151,529 рад/c.

 Вал 2-й
 n2 =  =  = 90,438 об./мин.
 ?2 =  =  = 9,471 рад/c.

 Вал 3-й
 n3 =  =  = 44,994 об./мин.
 ?3 =  =  = 4,712 рад/c.


Мощности на валах:

P1 = Pтреб. · ?подш. · ?муфты = 9,409 · 103 · 0,99 · 0,98 = 9128,612 Вт

P2 = P1 · ?1 · ?подш. = 9128,612 · 0,85 · 0,99 = 7681,727 Вт

P3 = P2 · ?2 · ?подш. = 7681,727 · 0,92 · 0,99 = 6996,517 Вт

Вращающие моменты на валах:

T1 =  =  = 60243,333 Н·мм

T2 =  =  = 811078,767 Н·мм

T3 =  =  = 1484829,584 Н·мм
Расчёт червячной передачи


Проектный расчёт

Так как выбор материала для колеса связан со скоростью скольжения, то предварительно определяем её значение:
Vск = 0.45 · 10-3 · n2 · u ·
= 0.45 · 10-3 · 90,437 = 6,072 м/с.
Выбираем для червяка сталь 45 с закалкой менее 350 HB и последующим шлифованием.
Для червячного колеса по предварительно найденной скорости скольжения выбираем по табл. 2.14[2] материал 1-й группы БрО10Ф1 (отливка в кокиль).
Для данного материала червячного колеса допускаемое контактное напряжение будет:
[?]H = KHL · Cv · [?]Ho
где [?]Ho = 0.75 · ?в - для червяков при твёрдости <= 350HB. ?в = 245 МПа - из табл. 2.14[2]. Тогда:
[?]Ho = 0.75 · 245 = 183,75 МПа.
KHL - коэффициент долговечности.
KHL = ,
где NHO = 107 - базовое число циклов нагружения;
NHE = 60 · n(кол.) · t? · KHE
здесь: n(кол.) = 90,437 об/мин. - частота вращения червячного колеса;
t?=10000 ч - продолжительность работы передачи в расчётный срок службы.
KHE - дополнительный множитель для эквивалентной циклической долговечности. По табл. 2.15[2] для заданного режима нагружения KHE = 0,121.
Тогда:
NHE = 60 · 90,437 · 10000 · 0,121 = 6565726,2
В итоге получаем:
КHL =  = 1,054
Коэффициент Сv, учитывающий интенсивность изнашивания материала колеса, находим в зависимости от скорости скольжения Vск (см. стр. 34[2]) по формуле:
Сv = 1.66 · Vск-0.352 = 1.66 · 6,072-0.352 = 0,88
Допустимое контактное напряжение:
[?]H = 1,054 · 0,88 · 183,75 = 170,432 МПа.
Допускаемые напряжения изгиба вычисляются для материала зубьев червячного колеса:
[?]F = KFL · [?]Fo
где:
[?]Fo = 0.25 · ?т + 0.08 · ?в
Для выбранного материала червячного колеса ?т = 195 МПа, ?в = 245 МПа, тогда:
[?]Fo = 0.25 · 195 + 0.08 · 245 = 68,35 МПа, KFL - коэффициент долговечности.
KFL = ,
где NFO = 106 - базовое число циклов нагружения;
NFE = 60 · n(кол.) · t? · KFE
здесь: n(кол.) = 90,437 об/мин. - частота вращения червячного колеса;
t?=10000 ч - продолжительность работы передачи в расчётный срок службы.
По табл. 2.15[2] для заданного режима нагружения KFE = 0,04.
Тогда:
NFE = 60 · 90,437 · 10000 · 0,04 = 2170488
В итоге получаем:
КFL =  = 0,917
В итоге получаем:
[?]F = 0,917 · 68,35 = 62,677 МПа.
Для полученной выше скорости скольжения выбираем число витков червяка z1 = 2.
Межосевое расстояние червячной передачи:
a? ? Ka · 
где Ka = 610 - для архимедового червяка; KH? - коэффициент концентрации нагрузки, при постоянном режиме нагружения KH? = 1.
Получаем:
a? ? 610 ·  = 185,062 мм
Полученное расчётом межосевое расстояние округляем в большую сторону: для стандартной червячной пары - до стандартного числа: a? = 200 мм
Число зубьев червячного колеса:
z2 = z1 · u = 2 · 16 = 32
Предварительно вычислим значение модуля червячной передачи:
m = (1,4...1,7) ·  = (1,4...1,7) ·  = 8,75...10,625 мм
Выбираем из стандартного ряда m = 10 мм.
Минимальное значение коэффициента диаметра червяка:
qmin = 0,212 · z2 = 0,212 · 32 = 6,784.
Коэффициент диаметра червяка:
q =  =  = 8
Полученное значение округляем до ближайшего стандартного q = 8.
Коэффициент смещения инструмента по условию неподрезания и незаострения зубьев по ГОСТу:
x = 0
Угол подъёма линии витка червяка:
на делительном цилиндре:
? = arctgarctg14,036o
на начальном цилиндре:
?? = arctgarctg14,036o
Фактическое передаточное число:
uф =  = 16
Фактическое значение передаточного числа отличается на 0%, что ме