Проект привода ленточного конвейера
Технический анализ назначения и конструкции элементов приводного устройства ленточного конвейера. Изучение, расчет и проектирование машинного агрегата привода. Функциональная схема, оценка работоспособности и определение ресурса приводного устройства.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.11.2012 |
| Размер файла | 349,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
3
Курсовая работа
Проект привода ленточного конвейера
Содержание
Введение
1. Выбор электродвигателя. Кинематические расчеты
1.1 Выбор электродвигателя
1.2 Кинематические расчеты
1.3 Определение вращающих моментов на валах редуктора
2. Расчет зубчатых колес редуктора
2.1 Выбор материала колес
2.2 Расчет допускаемых напряжений
2.3 Расчет геометрических параметров цилиндрических колес
2.4 Проверочный расчет зубьев передач
3. Предварительный расчет валов редуктора
4. Выбор подшипников
5. Расстояние между деталями передач
6. Конструирование цилиндрического зубчатого колеса
7. Конструирование элементов корпуса редуктора
8. Расчет клиноременной передачи
9. Проверка долговечности подшипников
9.1 Ведущий вал
9.2 Ведомый вал
10. Уточненный расчет валов
11.Расчет прочности шпоночных соединений
12. Выбор масла
Список использованных источников
Введение
В данном проекте рассматривается привод ленточного транспортера. Работоспособность привода во многом зависит от того, насколько правильно и рационально он спроектирован, в том числе насколько он надежен и экономичен. В данном приводе присутствуют ременная и зубчатая цилиндрическая передача.
Целью проекта является
1. Проанализировать назначение и конструкцию элементов приводного устройства;
2. Изучить, рассчитать, спроектировать и вычертить схему машинного агрегата и его элементов;
3. Определить ресурс приводного устройства.
машинный агрегат приводное устройство конвейер
1. Выбор электродвигателя. Кинематические расчеты
1.1 Выбор электродвигателя
Определяем требуемую мощность двигателя
Общий КПД привода :
,
где - КПД цилиндрической передачи,
- КПД ременной передачи,
- КПД пар подшипников,
- КПД муфты.
.
Тогда, мощность двигателя:
Частота вращения приводного вала (число оборотов на выходе):
;
По полученным данным выбираем электродвигатель из табл. 24.9 [1].
|
Тип |
Мощность, кВт |
Число оборотов, об/мин |
Точное число оборотов, об/мин |
Диаметр выходного конца вала, мм |
|
|
АИР 160M8 |
11 |
750 |
727 |
48 |
1.2 Кинематические расчеты
Определяем общее передаточное число привода:
;
Подбираем передаточные отношения: uцил =5, uрем=4, тогда фактическое передаточное число привода:
Погрешность <4%.
Определяем частоту вращения и угловые скорости валов привода.
Частота вращения и угловая скорость ведущего вала ременной передачи.
;
;
Частота вращения и угловая скорость быстроходного вала редуктора:
;
;
Частота вращения и угловая скорость тихоходного вала редуктора:
;
.
1.3 Определение вращающих моментов на валах редуктора
Вращающий момент на ведущем валу ременной передачи (на валу двигателя):
;
Вращающий момент на быстроходном валу редуктора:
;
Вращающий момент на тихоходном валу редуктора:
;
Результаты кинематических расчетов редуктора:
|
Вал |
Вращающий момент, Т () |
Угловая скорость, () |
Частота вращения, n () |
|
|
Быстроходный |
551 |
19 |
181.5 |
|
|
Тихоходный |
2646 |
3.8 |
36.3 |
2. Расчет зубчатых колес редуктора
2.1 Выбор материала колес
Выбираем материал:
для шестерни - сталь 40Х, термообработка-улучшение, средняя твердость HB 270;
для колеса - сталь 30ХГС, улучшенную со средней твердостью НВ 250.
2.2 Расчет допускаемых напряжений
Допускаемые контактные напряжения: При длительной эксплуатации принимают коэффициенты , .
,
.
Расчетное допускаемое контактное напряжение:
=МПа.
Допускаемые изгибные напряжения
При длительной эксплуатации принимают коэффициенты , .
;
.
2.3 Расчет геометрических параметров цилиндрических колес
Определяем межосевое расстояние ,мм:
,
где Ка = 43 - для косозубых колес;
вращающий момент на тихоходном валу,
- передаточное число передачи, ba - коэффициент ширины, принимаем ba =0.4 (для симметричного расположения колес).
Коэффициент неравномерности нагрузки принимаем .
мм;
округляем до ближайшего стандартного значения .
Ширина зубчатого венца колеса , мм - округляем до стандартного линейного размера по ГОСТ 6636-69
Ширина зубчатого венца шестерни мм, размеры по ГОСТ 6636-69
Модуль . Полученное значение модуля округляем до стандартного из ряда чисел по ГОСТ 9563-60.
Принимаем m = 4 мм.
Предварительно принимаем угол наклона зубьев:
Суммарное число зубьев ,
Число зубьев шестерни ,
Число зубьев колеса
Фактическое , отличается на 0,8%, что допустимо.
Уточним угол наклона зуба
,
Делительные диаметры шестерни и колеса:
;
;
Проверка: .
Расчет окружностей вершин и впадин шестерни:
;
;
и колеса:
;
;
Окружная скорость колес: .
Принимаем девятую степень точности.
2.4 Проверочный расчет зубьев передач
Действующие силы в зацеплении:
Окружная сила:
;
Радиальная сила ;
Осевая сила .
Проверка зубьев по контактному напряжению
,
,
недогрузка 6,9%<10%.
Условие прочности выполнено.
Проверка зубьев по напряжениям изгиба
,
, - коэффициенты неравномерности и динамичности нагрузки при изгибе соответственно, , .
- коэффициент формы зуба шестерни,
-коэффициент формы зуба колеса.
Напряжения изгиба на колесе
Напряжения изгиба на зубьях шестерни
Условие прочности на изгиб выполнено.
3. Предварительный расчет валов редуктора
Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.
Определяем диаметр выходного конца ведущего вала:
Принимаем .
Принимаем диаметр вала под подшипниками dп1 = 60 мм.
Принимаем диаметр буртиков подшипника dбп1 = 70 мм.
Определяем диаметр выходного конца ведомого вала:
,
принимаем
Принимаем диаметр вала под подшипниками dп2 = 90 мм.
Принимаем диаметр буртиков подшипника dбп2 = 100 мм.
Принимаем диаметр вала под зубчатым колесом
4. Выбор подшипников
Для ведущего вала используем шариковые радиальные однорядные подшипники средней серии: 312 ГОСТ 8338-75
|
№ |
d |
D |
B |
r |
Грузоподъемность, кН |
||
|
cr |
cor |
||||||
|
312 |
60 |
130 |
31 |
2,5 |
81.9 |
48 |
Для ведомого вала используем шариковые радиальные однорядные подшипники легкой серии: 218 ГОСТ 8338-75
|
№ |
d |
D |
B |
r |
Грузоподъемность, кН |
||
|
cr |
cor |
||||||
|
218 |
90 |
160 |
230 |
2,5 |
95,6 |
62 |
5. Расстояние между деталями передач
Расстояние между внутренней поверхностью стенки корпуса и торцом ступицы колеса
,
где L - расстояние между внешними поверхностями деталей передач
;
, принимаем a=11 мм.
Расстояние между дном корпуса и поверхностью колес
,
Принимаем b=36 мм.
6. Конструирование цилиндрического зубчатого колеса
диаметр ступицы колеса:
;
длина ступицы колеса
;
Толщина обода:
;
Толщина диска зубчатого колеса:
.
7. Конструирование элементов корпуса редуктора
Толщина стенки корпуса и крышки редуктора
;
Принимаем .
Радиусы скруглений: внутренний ;
внешний .
Толщина верхнего и нижнего фланцев корпуса и крышки ;
Толщина нижнего пояса без бобышки ;
Диаметр винтов, стягивающих корпус и крышку , принимаем М18.
Диаметр винтов крепления корпуса к фундаменту , принимаем М28.
8. Расчет клиноременной передачи
Из кинематического и силового расчета выписываем исходные данные для расчета:
Мощность на ведущем валу передачи Р= 11000 Вт;
.
Крутящий момент на ведущем валу T1=145Нм.
Выбираем [3] клиновый ремень Б ГОСТ 1284-68 нормального сечения, площадью сечения 138 мм2, высота ремня h=10.8 мм. Расчетная длина ремня в интервале мм.
Диаметр ведущего шкива принимаем
Диаметр ведомого шкива ,
где - относительное скольжение
Ближайшее стандартное .
Уточняем передаточное отношение
Погрешность передаточного числа 0,07%<3%, что допустимо.
Межосевое расстояние:
Минимальное
Максимальное
Принимаем промежуточное значение a=1000мм,
Определяем расчетную длину ремней [3]:
мм.
Ближайшее стандартное значение .
Уточняем межосевое расстояние:
,
.
После подстановки получаем а=1130 мм.
Определяем угол обхвата ремнями малого шкива в градусах:
.
Находим скорость ремня:
.
Окружное усилие (на один ремень)
Определяем коэффициенты, зависящие от угла обхвата, длины ремня, режима работы.
; ; .
Допускаемое окружное усилие
.
Определим окружное усилие, передаваемое всеми ремнями:
.
Определяем число ремней:
, округляем до z=6.
Принимаем натяжение от предварительного натяжения
.
Предварительное натяжение каждой ветви ремня
.
Рабочее натяжение ведущей ветви
то же ведомой ветви
Отсюда сила, действующая на валы:
.
9. Проверка долговечности подшипников
9.1 Ведущий вал
Ft=11360 Н; Fr=4225 Н; Fа=2386 Н.
На конец вала действует консольная сила от ременной передачи:
По оси x: ;
По оси y: .
l1=95 мм, l2=83 мм.
Реакции в подшипниках:
.
.
Результирующие реакции в подшипниках:
.
.
Эквивалентная нагрузка более нагруженного подшипника:
,
Где коэффициенты К = 1,1 и К=1, Fа=2386 Н.
Отношение , этой величине соответствует .
Отношение ; X=0.56 и Y=1.71.
Расчетная долговечность
Это больше требуемой долговечности 31540 часов.
Рисунок 1 -Расчетная схема ведущего вала
9.2 Ведомый вал
Ft=11360 Н; Fr=4225 Н; Fа=2386 Н.
На конец вала действует консольная сила от полумуфты:
l1=109 мм, l2=81 мм
Реакции в подшипниках:
.
.
.
.
Результирующие реакции в подшипниках:
.
.
Эквивалентная нагрузка более нагруженного подшипника:
,
Где коэффициенты К = 1.1 и К=1, Fа=2386 Н.
Отношение , этой величине соответствует .
Отношение ; X=0.56 и Y=1.8.
Н.
Расчетная долговечность
Это больше требуемой долговечности 31540 часов.
Рисунок 2- Расчетная схема ведомого вала
10. Уточненный расчет валов
10.1 Ведущий вал
Материал вала - Сталь 40Х, улучшенная,
, ,
Опасное сечение - под шестерней .
Определяем суммарный изгибающий момент в сечении:
Момент сопротивления изгибу:
W = мм3
Момент сопротивления кручению:
Wр = мм3
амплитуда нормальных напряжений:
амплитуда касательных напряжений:
=
Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
.
коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
.
Определяем результирующий коэффициент запаса прочности:
Условие выполнено.
Опасное сечение - под подшипником (d=60мм)
Из эпюр моментов определяем суммарный изгибающий момент в сечении:
.
Момент сопротивления изгибу:
W = мм3
Момент сопротивления кручению:
Wр = мм3
амплитуда нормальных напряжений:
амплитуда касательных напряжений:
=
Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
.
коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям :
.
Определяем результирующий коэффициент запаса прочности:
Условие выполнено.
10.2 Ведомый вал
Материал вала - Сталь 45, нормализованная
,
,
Опасное сечение - под колесом .
Из эпюр моментов определяем суммарный изгибающий момент в сечении:
Момент сопротивления изгибу:
W = мм3
Момент сопротивления кручению:
Wр = мм3
амплитуда нормальных напряжений:
амплитуда касательных напряжений:
=
Определяем коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
.
коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
; .
Определяем результирующий коэффициент запаса прочности:
Условие выполнено.
11.Расчет прочности шпоночных соединений
На быстроходном валу
Шпонка ГОСТ 10748-79
.
На тихоходном валу на конце вала
Шпонка ГОСТ 10748-79, ставим две шпонки
.
На тихоходном валу под колесо
Шпонка ГОСТ 10748-79, ставим две шпонки
.
12. Выбор масла
Для редукторов общего назначения применяют непрерывное смазывание жидким маслом картерным непроточным способом (окунанием).
Объем масляной ванны: V.
При окружной скорости 0,9 м/c рекомендуемый класс вязкости 68.
Выбираем сорт масла: И-Г-А-68 с кинематической вязкостью при температуре 61…75сСт.
Список использованных источников
1. Конструирование узлов и деталей машин: учеб. Пособие для студ. Высш. Учеб. Заведений / Дунаев П.Ф., Леликов О.П. - 9-е изд., перераб. И доп. -
2. Чернавский А.В. Курсовое проектирование деталей машин.- М.: «Машиностроение», 1979. - 351 с.
3. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. Пособие для техникумов.- М.: высш. шк., 1991.- 432с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Проект горизонтального ленточного конвейера для транспортирования глины с винтовым натяжным устройством. Разработка конструкции привода. Подбор электродвигателя, муфты и редуктора. Расчет открытой цилиндрической передачи и приводного вала конвейера.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 05.05.2016Анализ годовой производительности и временного ресурса ленточного конвейера, выбор его трассы и кинематическая схема. Расчет ширины ленты, параметров роликовых опор, приводного барабана. Подбор двигателя привода, стандартного редуктора, муфт и тормоза.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 26.12.2012Подъемно-транспортные установки в промышленности. Описание работы ленточного конвейера, основные характеристики, производительность. Расчет ленточного конвейера, расчет вала приводного барабана, винта натяжного устройства на растяжение, тяговый расчет.
курсовая работа [639,6 K], добавлен 10.01.2010Технико-экономическая характеристика и расчет стоимости проекта. Условия эксплуатации и ресурс приводного устройства. Энергетический расчет привода ленточного конвейера. Выбор стандартного редуктора. Расчет вала ведомой звездочки цепной передачи.
курсовая работа [325,9 K], добавлен 18.12.2010Определение мощности электродвигателя приводной станции конвейера; кинематических, силовых и энергетических параметров механизмов привода. Расчет клиноременной передачи. Выбор основных узлов привода ленточного конвейера: редуктора и зубчатой муфты.
курсовая работа [272,5 K], добавлен 30.03.2010Определение параметров ленточного конвейера для транспортировки насыпного груза: проверка непровисания ленты на роликоопорах и приводного барабана на прочность, расчет мощности двигателя, передаточного числа редуктора, выбор загрузочного устройства.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.07.2011Общие сведения о ленточных конвейерах. Конструкция приводного вала. Выбор цепной муфты. Основные принципы расчета ленточного конвейера. Определение усилий, опорных реакций, возникающих в подшипниковых узлах. Проверка прочности шпоночного соединения.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.10.2015Модернизация ленточного конвейера подачи материалов в шихтовые бункеры агломерационных машин. Расчет гидропривода привода ленточного конвейера и шибера. Расчет протяжки для обработки шпоночного паза. Технологический процесс изготовления концентратора.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 22.03.2018Принцип действия ленточного конвейера, общая схема устройства. Основные параметры рабочего органа. Особенности расчета тягового усилия, необходимой мощности привода конвейера. Выбор двигателя, алгоритм его кинематического расчета. Выбор элемента передач.
курсовая работа [186,3 K], добавлен 02.05.2016Конструирование и расчет исполнительного механизма, подшипникового узла привода ленточного конвейера. Скорость ленты конвейера. Подбор муфт и конструирование барабана. Расчет вала, подшипников, шпоночных соединений, болтов. Конструирование рамы.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 03.02.2015
