Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство общего профессионального образования

Свердловской области

ГОУ СПО «Богдановический политехникум »

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по деталям машин

Тема: Привод ленточного конвейера

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КП 151031.07.00.00 ПЗ

Руководитель _________________ Кудряшова К. Ю.

Нормоконтролер ________________ Гурман С.М.

Студент

гр. Мз- 12 ________________ Дудин А.Ю.

2014



Техническое задание на курсовой проект по деталям машин

Студенту: Дудину Андрею Юрьевичу группы Мз-12

Тема задания: Привод ленточного конвейера.

Стадия проектирования. Задача (ее номер, наименование)	Категория задачи	Процент выполнения %
		По задаче	По проекту
Техническое предложение
1. Кинематическая схема машинного агрегата	рг	2	2
2. Выбор двигателя. Кинематический расчет привода.	р	5	7
Эскизный проект
3. Выбор материалов зубчатой передачи. Определение допускаемых напряжений.	p	3	10
4. Расчет зубчатой передачи редуктора.	p	10	20
5. Расчет ременной передачи.	p	7	27
6. Расчет нагрузки валов редуктора.	рг	5	32
7. Разработка чертежа общего вида редуктора.	рг	10	42
8. Расчетная схема вала редуктора.	рг	6	48
9. Проверочный расчет подшипников.	p	7	55
Технический проект
10. Разработка чертежа общего вида привода.	рг	18	73
11. Проверочные расчеты.	p	5	78
12. Расчет технического уровня редуктора.	p	4	82
Рабочая документация
13. Разработка рабочей документации проекта.	г	14	96
14. Комплектация и оформление конструкторской документации проекта	г	4	100

Дата выдачи задания - 25.10.13

Руководитель проекта - Кудряшова К. Ю.



Содержание

1. Разработка кинематической схемы машинного агрегата

2. Выбор двигателя. Кинематический расчет привода

3. Выбор материала зубчатой передачи. Определение допускаемых напряжений

4. Расчет зубчатой передачи редуктора

5. Расчет ременной передачи

6. Расчет нагрузки валов редуктора

7. Разработка чертежа общего вида редуктора

8. Расчетная схема вала редуктора

9. Проверочный расчет подшипников

10. Проверочный расчет шпонок

11. Список литературы



1. Разработка кинематической схемы машинного агрегата

Привод к ленточному конвейеру:

Рисунок 1-кинематическая схема привода ленточного конвейера.

Исходные данные:

Исходные данные	Обозначение	Значение
1. Тяговая сила ленты	F	1,6кН
2. Скорость ленты	х	0,9 м/с
3. Диаметр барабана	D	200мм
4. Допускаемые отклонения скорости ленты	д	4 %
7. Срок службы привода	Lr	6лет



2. Выбор двигателя. Кинематический расчет привода

Определяем требуемую мощность рабочей машины , кВт:

где,- тяговая сила, кН;

- линейная скорость, м/с.

кВт

Определяем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

,

где, - К.П.Д. закрытой передачи;

- К.П.Д. открытой передачи;

- К.П.Д. муфты;

- К.П.Д. подшипников качения;

- К.П.Д. подшипников скольжения.

Определяем требуемую мощность двигателя , кВт:

,

где,- требуемая мощность;

- К.П.Д.

кВт.

Определяем номинальную мощность двигателя , кВт:

кВт.

Определяем частоту вращения барабана для ленточных конвейеров

:

где,- скорость конвейера, ;

- диаметр барабана, .

.

Выбираем тип двигателя:

4AM90L4У3

Определяем передаточное число привода:

где,- частота вращения двигателя;

- частота вращения приводного вала рабочей машины.

Производим разбивку передаточного числа привода , принимая передаточное число редуктора постоянным :



Фактическое передаточное число привода ременной передачи :

Фактическая частота вращения барабана:

Таблица 2.1 - Силовые и кинематические параметры привода:

Тип двигателя 4AM90L4У3 Pном = 2,2 кВт; nном = 1425.

Параметр	Передача	Параметры	Вал
	Зак-рытая	Открытая		Двига-тель	Редуктор	Приводно- й рабочей машины
					Быстро- ходный	Тихо- ходный
Переда- точное число u	6,3	2,7	Расчетная мощность P, кВт	2,2	2,04	1,97	1,91
			Угловая скорость щ, 1/с	149,15	55,24	8,77	8,77
К. П. Д. з	0,965	0,925	Частота вращения n, об/мин	1425	527,78	83,77	83,77
			Вращающий момент T, Н•м	14,75	36,93	224,63	217,79

3. Выбор материалов зубчатой передачи

Определяем материал зубчатых передач:

Шестерня 40Х

Колесо 40Х

Определяем термообработку для материала:

Шестерня - улучшение

Колесо - улучшение

Определяем интервал твердости зубьев:

Шестерня 250 HB

Колесо 230 HB

Определяем среднюю твердость зубьев:

Определяем механические характеристики сталей для шестерни и колеса:

ув =790 - предел прочности;

у-1 = 375 - предел выносливости;

ут = 640 - предел текучести.

Определяем предельные значения размеров заготовок:

Dпред (шестерня) = 200 мм;

Sпред (колесо) = 125 мм.

Определяем допускаемое контактное напряжение для зубьев шестерни и колеса :

где,- коэффициент долговечности для шестерни,;

-допускаемое напряжение при числе циклов для шестерни, .

где,- коэффициент долговечности для колеса,;

-допускаемое напряжение при числе циклов для колеса, .

Определяем допускаемое контактное напряжение :

Определяем допускаемое напряжение изгиба :

Принимаем допускаемое напряжение изгиба :



Таблица 3.1 - Механические характеристики материалов зубчатой передачи

Элемент передачи	Марка стали	Dпред	Термообработка	HB1	ув	у-1	[у]H	[у]F
		Sпред		HB2	Н/мм2
Шестерня	40Х	200	Улучшение	250	790	375	517	258
Колесо	40Х	125	Улучшение	230	790	375	481	237

4. Расчет зубчатой передачи редуктора

Определяем главный параметр - межосевое расстояние :

привод зубчатый редуктор шпонка

где,-вспомогательный коэффициент ;

-Коэффициент ширины венца колеса ;

- передаточное число редуктора ;

- вращающий момент на тихоходном валу ;

- Допускаемое контактное напряжение ;

- коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба .

=156,69

Принимаем из стандартного ряда:.

Определить модуль зацепления , :

где, - вспомогательный коэффициент ;

- делительный диаметр колеса ;

- ширина венца колеса ;

- допускаемое напряжение изгиба материала колеса с менее прочным зубом .

Принимаем: 1,5

Определяем суммарное число зубьев шестерни и колеса:

Принимаем: 213

Определяем число зубьев шестерни:

Принимаем: 29

Определяем число зубьев колеса:



Определяем фактическое передаточное число :

Проверяем отклонение фактического передаточного числа от заданного :

Определяем фактическое межосевое расстояние:

Определяем фактические основные геометрические параметры передачи, .

Таблица 4.1

Параметр	Шестерня	Колесо
	Прямозубые	Прямозубые
Диаметр	Делительный Вершина зубьев
	Впадин зубьев
Ширина венца

Проверочный расчет.

Проверим межосевое расстояние:

5. Расчёт ременной передачи

Расчет клиноременной передачи.

Проектный расчет:

По номограмме (рисунок 5.2…5.4) в зависимости от мощности, передаваемой шкивом и его частоты вращения, выбираем ремень нормального сечения A.

По таблице 5.4 определяем минимально допустимый диаметр ведущего шкива :

Расчетный диаметр , в целях повышения срока службы берем на порядок выше :

Определяем диаметр ведомого шкива :

где,- передаточное число клиноременной передачи;

- коэффициент скольжения; принимаем .

Принимаем: .

Определяем фактическое передаточное число и проверяем его отклонение от заданного :

.

Определяем ориентировочное межосевое расстояние а, :

где,- высота сечения клинового ремня .

Определяем расчетную длину ремня l, :

По таблице К31 принимаем =1400.

Уточняем значение межосевого расстояния по стандартной длине:

Определяем угол обхвата ремнем ведущего шкива, град:

Определяем скорость ремня ,:

где,- частота вращения ведущего шкива .

Определяем частоту пробегов ремня U,

где,- допускаемая частота пробегов .

Определяем допускаемую мощность, передаваемую одним клиновым ремнём ,кВт:

где,- допускаемая приведенная мощность, передаваемая одним клиновым ремнем кВт;

С - поправочные коэффициенты, (таблица 5.2).

Определяем количество клиновых ремней :

Принимаем:

Определяем силу предварительного натяжения одного ремня :

где,С - поправочные коэффициенты, (табл. 5.2).

Определяем окружную силу передаваемую комплектом ремней :

Определяем сила натяжения ведущей и ведомой ветвей,:

Определяем силу давления ремней на вал :

Проверочный расчет.

Проверяем прочность одного клинового ремня по максимальным напряжениям в сечении ведущей ветви :

где,- напряжение растяжения ;

- напряжение изгиба ;

где,- модуль упругости ;

- высота сечения клинового ремня ;

- напряжение от центробежных сил, Н/:

где,- плотность материала ремня

- допускаемое напряжение растяжения:

Таблица 5.1- Параметры клиноремённой передачи, мм

Параметр	Значение	Параметр	Значение
Тип ремня	Клиновой	Частота пробегов ремня, U;	6,66
Сечение ремня	А	Диаметр ведущего шкива, мм	125
Количество ремней, z	2	Диаметр ведомого шкива , мм	355
Межосевое расстояние а, мм	301,25	Максимальное напряжение Н/	7,27
Длина ремня l, мм	1400	Предварительное натяжение ремня Н	118,98
Угол обхвата ведущего шкива , град	136,48	Сила давления ремня на вал , Н	442,01

6. Расчет нагрузки валов редуктора

Таблица 6.1 - Силы в зацеплении закрытой передачи.

Вид передачи	Силы в зацеплении	Значение силы, Н
		На шестерне	На колесе
Цилиндрическая прямозубая	Окружная	1628
Цилиндрическая прямозубая	Радиальная	593

Таблица 6.2 - Консольные силы.

Вид открытой передачи	Характер силы по направлению	Значение силы, Н.
Клиноременная	Радиальная
Муфта	Радиальная

7. Разработка чертежа общего вида редуктора

Таблица 7.1 - Разработка чертежа общего вида редуктора.

Ступень вала и её размеры d; l.	Вал шестерня цилиндрическая	Вал колеса
1-я Под ведомый шкив		Принимаем:	Принимаем:
		под шкив Принимаем:	под шкив Принимаем:
2-я Под уплотнение крышки с отве- рстием и подши- пник		Принимаем:	Принимаем:
		Принимаем:	Принимаем:
3-я Под шестерню колеса		Принимаем:	Принимаем:
4-я Под подшипник		Принимаем:	Принимаем:
		Принимаем:	Принимаем:

8. Расчетная схема вала редуктора

Определяем реакции в опорах подшипников.

Тихоходный вал:

привод зубчатый редуктор шпонка

.



Рисунок 8.1- эпюра схемы валов редуктора



Вертикальная плоскость:

Проверка:

Горизонтальная плоскость:

Проверка:

Определяем суммарные радиальные реакции, Н:



Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее нагруженных сечениях, Нм:

9. Проверочный расчет подшипников

На тихоходном валу применяем радиально-шариковый однорядный подшипник 309(ГОСТ 8338-75) у которого грузоподъемность базовая , .

Определяем эквивалентную динамическую нагрузку, :

где,коэффициент вращения ;

суммарная реакция подшипника ;

коэффициент безопасности, (таблица 9.4). ;

температурный коэффициент .

Определяем расчётную динамическую грузоподъемность, :

где,эквивалентная динамическая нагрузка ;

показатель степени ;

коэффициент надежности ;

коэффициент качества подшипника и эксплуатации

частота вращения внутреннего кольца подшипника соответствующего вала ;

долговечность .

Следовательно, выбранный подшипник выдержит нагрузку.

Определяем расчётную долговечность подшипника:

10. Проверочный расчет шпонок

Условия прочности. Быстроходный вал.

Принимаем призматическую шпонку, 8x7x23 (ГОСТ 23360-78).

Условия прочности:



где,- окружная сила шестерне ;

- площадь смятия, мм2;

Здесь,рабочая длина шпонки со скругленными торцами, мм (l -полная длина шпонки, определенная на конструктивной компоновке), ;

допускаемое напряжение на смятие :

Список литературы

1 Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие. Изд-е 2-е, перераб. и дополн. - Калининград: Янтар. сказ, 1999. - 454с.: ил., черт. - Б. ц.

2 Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х томах - 8 изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой.- М: Машиностроение, 2001.

Размещено на Allbest.ru