Главная
База знаний "Allbest"
Производство и технологии
Привод ленточного транспортера, состоящего из электродвигателя, цилиндрического двухступенчатого редуктора и соединительных муфт
Привод ленточного транспортера, состоящего из электродвигателя, цилиндрического двухступенчатого редуктора и соединительных муфт
Разработка привода ленточного транспортёра, предназначенного для перемещения отходов производства (древесная щепа). Выбор электродвигателя по требуемой мощности и частоте вращения. Выбор муфт и подшипников. Расчет валов, сборка редуктора и монтаж привода.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.12.2009 |
| Размер файла | 1,7 M |
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.
Шероховатость поверхности зубьев Ra1,3, шероховатость посадочной поверхности Ra O,80, шероховатость торцовых поверхностей колеса Ra 3,2, шероховатость остальных поверхностей Ra6.3.
Колесо тихоходной ступени:
Диаметр ступицы:
dcm= 1,5 · dk= 1,55 · 86 =129 мм
принимаем dcm= 130 мм.
Толщина зубчатого венца:
S = 2,2 · m + 0,05 · 45 = 2,2 · 5 + 0,05 · 80 = 15 мм
принимаем S = 18 мм.
Фаска:
f=0,5 · m = 0,5 · 5 = 2,5 мм
принимаем в соответствии f = 2,5 мм, угол фаски 45°.
Чтобы уменьшить объем точной механической обработки на диске колеса применим выточки, при этом толщина диска в этом месте:
С = 0,5 · b = 40 мм, для свободной выемки заготовки колеса из штампа применяем штамповочные уклоны (7°) и радиусы скругления R = 6 ? мм
На диаметр вершин зубьев назначаем поле допуска h11, на диаметр посадочного отверстия назначаем поле допуска Н7, на шпоночный паз поле допуска Js9. Предельные отклонения остальных размеров принимаем: для отверстий HI4, валов h14, остальных ± IT 14/2.
Шероховатость поверхности зубьев Ra1,3, шероховатость посадочной поверхности Ra O,80, шероховатость торцовых поверхностей колеса Ra 3,2, шероховатость остальных поверхностей Ra6.3.
8. Расчёт шпонок
Для соединения валов с деталями вращения принимаем шпонки по ГОСТ 23360-78 как наиболее простые по конструкции. Расчёт шпонки сводится к определению её рабочей длины. Размеры шпонки выбираем в зависимости от диаметра соответствующего вала.
Шпонка соединения полумуфты и быстроходного вала:
,
где h = 8 мм - высота шпонки; d = 40 мм - диаметр выходного конца вала; [усм] = 180 Н/мм2 - допускаемые напряжения смятия для стальной ступицы.
Принимаем шпонку - 12 х 8 х 22 ГОСТ 23360-78
Шпонка соединения промежуточного вала и колеса:
где h = 11 мм - высота шпонки; d = 60 мм - диаметр вала; [усм] = 180 Н/мм2 - допускаемые напряжения смятия для стальной ступицы.
Принимаем шпонку - 18 х 11 х 45 ГОСТ 23360-78
Шпонка соединения тихоходного вала и колеса:
где h = 14 мм - высота шпонки; d = 86 мм - диаметр вала; [усм] = 180 Н/мм2 - допускаемые напряжения смятия для стальной ступицы.
Принимаем шпонку - 22 х 14 х 50 ГОСТ 23360-78
Шпонка соединения полумуфты тихоходного вала:
где h = 12 мм - высота шпонки; d = 70 мм - диаметр вала; [усм] = 180 Н/мм2 - допускаемые напряжения смятия для стальной ступицы.
Принимаем шпонку - 20 х 12 х 100 ГОСТ 23360-78
9. Уточнённый расчёт валов
9.1 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов
Применяя метод сечений строим эпюры изгибающих моментов в плоскостях XOZ и YOZ. Эпюры представлены на рис.9.1.
По эпюрам определяем максимальные значения изгибающих моментов и крутящего момента:
My max = 245157 Н · мм
Mx max = 519788 Н · мм
Mкр max = 2746540 Н · мм
9.2. Проверка статической прочности вала
Для тихоходного вала опасным является сечение под подшипником, расположенным ближе к выходу вала, где действует максимальный изгибающий момент.
Геометрические характеристики сечения:
Момент сопротивления изгибу:
Момент сопротивления кручению:
Напряжение от изгиба:
,
где
- коэффициент перегрузки, для асинхронных двигателей
Fmax = 0 - т.к отсутствует осевая сила
Напряжение от кручения:
,
где
Частные коэффициенты запаса прочности:
Общий коэффициент запаса прочности по пределу текучести:
Статическая прочность обеспечена, т.к ; , где
9.3. Проверка усталостной прочности тихоходного вала
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения - по отнулевому (пульсирующему).
Проверка усталостной прочности состоит в определении коэффициентов запаса прочности S для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s] = 1,5 - 2,5. Прочность соблюдена если s ? [s].
Производим расчёт для предположительно опасного сечения вала, место посадки колеса на вал - концентрация напряжений обусловлена действием максимальных моментов.
Для опасного сечения вычисляем коэффициент S:
Коэффициенты запаса по нормальным и касательным напряжениям:
;
Напряжения в опасном сечении:
;
Пределы выносливости вала в рассматриваемом сечении:
; ,
где и - пределы выносливости гладких образцов при симметричном цикле изгиба и кручения; и - коэффициенты снижения предела выносливости:
где и - коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения; и - коэффициенты влияния качества поверхности; KV - коэффициент влияния поверхностного упрочнения. Для оценки концентрации напряжения в местах установки деталей с натягом используют отношение и ).
Коэффициент влияния ассиметрии цикла:
, где
- коэффициент чувствительности материала к ассиметрии цикла напряжений.
Сопротивление усталости вала в данном сечении обеспечивается.
10. Конструктивные элементы валов, допуски, посадки и шероховатости
На выходные участки валов, предназначенные для установки полумуфт, назначаем поле допуска n6. На выходных участках с диаметром под подшипник в месте работы уплотнения назначаем поле допуска d9, кроме того место работы манжеты необходимо закалить на глубину h = 0.9...1 мм до твёрдости 40...50 HRC и отшлифовать до шероховатости Ra 0.2. На участке вала под подшипник предусматриваем приемный участок для посадки подшипника с полем допуска d9. Под подшипниками принимаем поле допуска k6. В месте установки зубчатого колеса на тихоходном валу поле допуска t6. На шпоночный паз назначаем поле допуска р9. Предельные отклонения остальных размеров принимаются для отверстий по HI4, валов hi4, остальных ±IТ 14/2.
Шероховатость участков валов сопрягаемых с другими деталями Ra l.25 (кроме указанной выше), шероховатость галтелей и других переходных участков Ra 2.5, шероховатость остальных поверхностей Ra 6.3.
11. Смазка редуктора
Применим картерную систему смазывания.
Для смазки передачи принимаем масло И-Г-А-68 ГОСТ 20799-68.
В соответствии с рекомендациями стр.173 [3] глубина погружения в масло колёс цилиндрического редуктора: 2m? h? 0.25· d2т, но не менее 10 мм.
Смазка подшипников осуществляется закладыванием пластичной смазки в подшипниковые узлы. Смазочный материал ЦИАТИМ 202 ГОСТ 11110-74.
Для слива масла из редуктора предусматриваем сливное отверстие, закрываемое пробкой с конической резьбой по ГОСТ 12718-67.
Для контроля за уровнем масла предусмотрим маслоуказатель П-30 по МН 176-63.
При длительной работе редуктора в связи с нагревом масла и воздуха повышается давление внутри корпуса, что приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки, чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщаем с внешней средой при помощи установки отдушины в верхней его точке, отдушину используем также в качестве пробки, закрывающей отверстие для заливки масла.
Для предохранения от вытекания смазочного материала из подшипниковых узлов, а также для защиты их от попадания из вне пыли и влаги принимаем для обоих валов манжетные уплотнения по ГОСТ 8752-79. Для предотвращения попадания смазки из картера в подшипниковые узлы и попадания пластичной смазки подшипников в картер предусматриваем маслоотражательные кольца.
12. Конструирование крышек подшипников
Крышки подшипников принимаем привертными в соответствии с рис.12.1
Крышки изготовим из чугуна марки СЧ15 ГОСТ 1412-79.
Определяющим в конструировании крышки является диаметр отверстия в корпусе под подшипник. Толщину стенки б, диаметр d и число z винтов крепления крышки к корпусу в зависимости от этого параметра.
Определение размеров крышки подшипника быстроходного вала.
Наружный диаметр подшипника быстроходного вала D = 100 мм, принимаем д=7 мм, d =10 мм, z = 6.
Толщина флаца крышки:
д1 =1,2 = 1,2 д = 1,2 · 7 = 8,4 мм
принимаем д 1 = 9 мм.
Толщина центрирующего пояска крышки:
д2 = д= 7 мм
Диаметр фланца крышки:
Dф = D + 4d = 100 + 4 · 10 = 140 мм
Расстояние от поверхности отверстия под подшипник до оси крепёжного винта:
C = d = 10 мм
Определение размеров крышки подшипника промежуточного вала.
Наружный диаметр подшипника D = 110 мм, принимаем д=7 мм, d = 10 мм, z = 6.
Толщина фланца крышки:
д1 =1,2 = 1,2 д = 1,2 · 7 = 8,4 мм
принимаем д 1 = 9 мм.
Толщина центрирующего пояска крышки:
д2 = д= 7 мм
Диаметр фланца крышки:
Dф = D + 4d = 110 + 4 · 10 = 150 мм
Расстояние от поверхности отверстия под подшипник до оси крепёжного винта:
C = d = 10 мм
Определение размеров крышки подшипника тихоходного вала.
Наружный диаметр подшипника D = 160 мм, принимаем д =8 мм, d =12 мм, z = 6. Толщина фланца крышки:
д1 = 1,2д = 1,2 · 8 = 9,6 мм
принимаем д1 =10 мм.
Толщина центрирующего пояска крышки:
д2 = д = 8 мм
Диаметр фланца крышки:
Dф = D + 4d = 160 + 4 · 12 = 208 мм
Расстояние от поверхности отверстия под подшипник до оси крепёжного винта:
C = d = 12 мм.
13. Конструирование корпуса редуктора
Редуктор вместо указанного в задании вертикального исполнения будет иметь обычное горизонтальное исполнение, из-за конструктивных особенностей данного редуктора.
Поскольку предполагается крупносерийное, а не единичное производство привода, то корпус редуктора целесообразнее выполнить литым. Таким образом оправдываются расходы на оснастку для литья, за счёт высокой производительности.
Корпус состоит из двух частей картера и крышки, соединённых болтами по ГОСТ 7808-70. Для того чтобы точно зафиксировать крышку относительно корпуса при обработке отверстий и сборке применяем штифты по ГОСТ 3129-70. Подшипниковые узлы закрываются точёными привертными крышками. Картер и крышку привода отливают из чугуна СЧ15 ГОСТ 1412-79. После отчистки отливок производят механическую обработку плоскостей и отверстий.
Для определения размеров корпуса используем данные главы 17 [3].
Толщина стенки картера и крышки:
принимаем д = 10 мм.
где ТТ - вращающий момент на тихоходном валу редуктора.
Толщина фланца корпуса и крышки:
b = 1,5д = 1,5 · 10 = 15 мм
Ширина фланца корпуса и крышки:
l = 2,2д = 2,2 · 10 = 22 мм
принимаем l =30 мм.
Диаметр болтов соединяющих крышку и корпус:
принимаем d = 18 мм.
Диаметр болтов крепления редуктора к раме:
dф = 1,25 d= 1,5 · 18 = 24 мм
принимаем dф =24 мм.
Диаметр штифтов фиксирующих крышку относительно корпуса:
dшт = 0,8d = 0,8 · 18 = 14,4 мм
принимаем dшт =16 мм.
Места крепления корпуса к раме принимаем в виде лап расположенных по углам корпуса.
Обрабатываемые поверхности крышки и картера выполняем в виде платиков. Прочие размеры корпуса и его конструктивные формы определяются прорисовкой.
Для транспортировки корпуса и удобства снятия крышки предусматриваем проушины.
Для осмотра зацепления и залива масла предусматриваем люк в крышке закреплённый на ней винтами М6х12 ГОСТ 7473-72.
14. Конструирование рамы
Для обеспечения точного и постоянного взаиморасположения элементов привода применяем сварную раму.
Рама сваривается из стандартных швеллеров и листов. Размеры рамы определяются прорисовкой привода. При сварке располагаем швеллеры полками наружу, поскольку так удобнее крепить на неё элементы привода.
Элементы привода крепятся к раме при помощи болтового соединения. Для более надёжного соединения в местах установки болтов на внутренние поверхности полок швеллеров накладываем шайбы. Такие же шайбы устанавливаем в местах установки фундаментных болтов, предназначенных для крепления рамы к полу.
К полу рама крепится при помощи фундаментных болтов с коническими концами. Болты устанавливаются в отверстия в полу и заливаются цементом.
15. Сборка редуктора и монтаж привода
15.1 Сборка редуктора
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.
Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с узлов валов:
На ведущий вал насаживают маслоотбойные кольца и подшипники, предварительно нагретые в масле до температуры 80 - 100 °С.
В промежуточный вал закладывают шпонку и напрессовывают зубчатое колесо; затем надевают дистанционную втулку и устанавливают маслоотбойные кольца и подшипники, предварительно нагретые в масле.
В ведомый вал собирается аналогично промежуточному.
Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус при помощи двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.
Закладывают пластичную смазку в подшипниковые узлы.
После этого ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.
Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают манжеты. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами.
Затем ввёртывают пробку маслоспускного отверстия и пробки, указывающие уровень масла.
Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из технического картона; закрепляют крышку болтами. Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытаниям на стенде по программе, установленной техническими требованиями.
15.2 Монтаж привода
После монтажа рамы и установки барабана к раме крепят редуктор, контролируя при установке соосность быстроходного вала и вала двигателя, тихоходного вала редуктора и вала барабана.
Далее валы соединяют муфтами.
Проводят обкатку редуктора и двигателя в течение 30 минут.
Заключение
В данном проекте в результате работы был разработан привод ленточного транспортёра. Транспортёр предназначен для перемещения отходов производства (древесная щепа), полностью отвечающий требованиям отраженным в техническом задании.
Список литературы
Анурьев В.И. "Справочник конструктора машиностроителя" М.: Машиностроение 1978.
Дунаев П.Ф., Леликов О.П. "Конструирование узлов и деталей машин" М.: Высшая школа 2001.
Чернавский С.А. "Курсовое проектирование деталей машин" М.: Машиностроение 1979.
Васильев В.З. "Справочные таблицы по деталям машин" М.: Машиностроение 1966.
Подобные документы
Кинематический расчет привода ленточного транспортёра, состоящего из частей: цилиндрического редуктора, электродвигателя, приводного вала с барабаном и двух муфт. Подбор и расчет муфт. Выбор смазочных материалов. Конструирование корпусных деталей.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 29.07.2010Разработка привода ленточного транспортёра, предназначенного для перемещения песка и щебня в карьере. Состав привода: электродвигатель, открытая клиноремённая передача цилиндрического одноступенчатого редуктора и соединительная муфта. Срок службы привода.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 06.12.2009Разработка привода ленточного транспортера, состоящего из электродвигателя, клиноременной передачи и двухступенчатого цилиндрического зубчатого редуктора. Кинематический и силовой расчет привода. Форма и размеры деталей редуктора и плиты привода.
курсовая работа [589,1 K], добавлен 18.12.2010Проектирование привода ленточного транспортёра, предназначенного для перемещения отходов производства. Кинематический расчет мощности привода, угловой скорости, мощности и вращающего момента. Расчет закрытых передач, валов, конструирование редуктора.
курсовая работа [988,5 K], добавлен 30.03.2010Подбор электродвигателя привода, его силовой и кинематический расчеты. Определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгиба. Параметры цилиндрической зубчатой передачи. Эскизная компоновка редуктора. Вычисление валов и шпонок, выбор муфт.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 17.09.2012Подбор электродвигателя и кинематический расчёт редуктора привода ленточного транспортера. Разработка эскизного проекта. Конструирование зубчатых колес. Расчёт торсионного вала, соединений, подшипников качения, валов на прочность, муфт и приводного вала.
курсовая работа [1022,9 K], добавлен 15.08.2011Кинематический и силовой расчеты привода ленточного транспортера, подбор электродвигателя, расчет зубчатой передачи. Определение параметров валов редуктора, расчет подшипников. Описание принятой системы смазки, выбор марки масла, процесс сборки редуктора.
контрольная работа [981,3 K], добавлен 12.01.2011Описание электромеханического привода ленточного транспортера. Выбор электродвигателя и расчет его мощности. Кинематический и геометрический расчет редуктора. Выбор опор валов. Расчет передаточного отношения редуктора, времени разгона и выбега привода.
курсовая работа [309,2 K], добавлен 25.09.2012Кинематический расчет привода и подбор электродвигателя. Расчет зубчатой передачи. Проектный расчет валов редуктора. Выбор и расчет подшипников на долговечность. Выбор и расчет муфт, шпонок и валов. Выбор смазки редуктора. Описание сборки редуктора.
курсовая работа [887,5 K], добавлен 16.02.2016Устройство и применение редуктора для ленточного транспортера, определение силовых и кинематических параметров привода. Расчет требуемой мощности электродвигателя и выбор серийного электродвигателя. Расчет зубчатых колес, валов, шпоночных соединений.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 24.03.2013
