![]() |
||
Главная Рефераты по сексологии Рефераты по информатике программированию Рефераты по биологии Рефераты по экономике Рефераты по москвоведению Рефераты по экологии Краткое содержание произведений Рефераты по физкультуре и спорту Топики по английскому языку Рефераты по математике Рефераты по музыке Остальные рефераты Рефераты по авиации и космонавтике Рефераты по административному праву Рефераты по безопасности жизнедеятельности Рефераты по арбитражному процессу Рефераты по архитектуре Рефераты по астрономии Рефераты по банковскому делу Рефераты по биржевому делу Рефераты по ботанике и сельскому хозяйству Рефераты по бухгалтерскому учету и аудиту Рефераты по валютным отношениям Рефераты по ветеринарии Рефераты для военной кафедры Рефераты по географии Рефераты по геодезии Рефераты по геологии Рефераты по геополитике Рефераты по государству и праву Рефераты по гражданскому праву и процессу Рефераты по делопроизводству Рефераты по кредитованию Рефераты по естествознанию Рефераты по истории техники Рефераты по журналистике Рефераты по зоологии Рефераты по инвестициям Рефераты по информатике Исторические личности Рефераты по кибернетике Рефераты по коммуникации и связи |
Курсовая работа: Привод ленточного конвейераКурсовая работа: Привод ленточного конвейераПРИВОД ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА Содержание Техническое задание Введение 1. Кинематические расчеты 1.1 Кинематическая схема привода 1.2 Выбор электродвигателя 1.3 Уточнение передаточных чисел привода 1.4 Определение вращающих моментов на валах привода 2. Выбор материала и расчет допускаемых напряжений 2.1 Выбор твердости, термической обработки и материала колес 2.2 Допускаемые контактные напряжения 2.3 Допускаемые напряжения изгиба 2.4 Учет режима нагружения при определении допускаемых напряжений 3. Расчет зубчатой передачи первой ступени 3.1 Межосевое расстояние 3.2 Предварительные основные размеры зубчатого колеса 3.3 Модуль передачи 3.4 Суммарное число зубьев колес и угол наклона 3.5 Диаметры колес 3.6 Размеры заготовок 3.7 Проверка зубьев по контактным напряжениям 3.8 Силы в зацеплении 3.9 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба 3.10 Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки 4. Расчет зубчатой передачи второй ступени 4.1 Межосевое расстояние 4.2 Предварительные основные размеры зубчатого колеса 4.3 Модуль передачи 4.4 Суммарное число зубьев колес и угол наклона 4.5 Диаметры колес 4.6 Размеры заготовок 4.7 Проверка зубьев по контактным напряжениям 4.8 Силы в зацеплении 4.9 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба 4.10 Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки 5. Расчет валов 5.1 Расчет быстроходного вала 5.2 Расчет промежуточного вала 5.3 Расчет тихоходного вала 6. Выбор подшипников 6.1 Для быстроходного вала 6.2 Для промежуточного вала 6.3 Для тихоходного вала 7. Проверочный расчет шпонки на прочность 7.1 Расчет для зубчатого колеса первой ступени 7.2 Расчет для зубчатого колеса второй ступени 8. Список использованных источников Техническое задание Вариант представляет схему традиционной компоновки конвейеров для перемещения, например, рулонов ткани, подвесного конвейера для перемещения готового платья и т.д.. Современная компоновка приводов бытовых приборов, машин и аппаратов основана на принципах компактности. Например, двигатель ручного электросверла встроен в корпус, привод компрессора холодильника встроен вместе с компрессором в полностью изолированный корпус. Широко распространены мотор-редукторы безмуфтового исполнения. Мой вариант содержит наиболее распространенные узлы и элементы, расчет и компоновка которых позволяют развить начальные навыки проектирования. Согласно заданию необходимо освоить процесс расчета, конструирования, компоновки и сборки основного узла – промежуточного вала в сборе с шестернями, подшипниками, элементами регулирования; в таком узле сконцентрированы основные элементы зубчатых передач, наиболее распространенных в приводах объектов машиностроения, в частности, бытовых машин, приборов и аппаратов. Исходные данные:
Введение 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. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи. Назначение редуктора - понижение угловой скорости и, соответственно, повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Редукторы классифицируют по следующим признакам: типу передачи, (зубчатые, червячные или зубчато-червячные), числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые), типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические), относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные), особенностями кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью). Возможности получения больших передаточных чисел при малых габаритах обеспечивают планетарные и волновые редукторы. Выполнение курсовой работы способствует закреплению и углублению знаний и умений, полученных при изучении дисциплины «Основы функционирования систем сервиса». Работа позволяет получить следующие навыки: · применение на практике приемов расчета и конструирования; · составления кинематических схем, описания устройства и принципа действия проектируемого объекта; · обоснования и разработки технических решений и расчетов элементов конструкций; · работы со специальной технической литературой; · анализа технических параметров и технико-экономического анализа проектируемого изделия. 1. Кинематические расчеты 1.1 Кинематическая схема привода1. Электродвигатель (мотор) 2. Муфта упругая 3. Вал быстроходный 4. Вал-шестерня быстроходной ступени 5. Корпус редуктора 6. Подшипниковый узел с глухой крышкой 7. Зубчатое колесо быстроходной ступени 8. Вал-шестерня тихоходной ступени 9. Вал-шестерня промежуточный 10. Зубчатое колесо тихоходной ступени 11. Барабан приводной ленточного конвейера 12. Вал приводного барабана 13. Опора подшипниковая приводного барабана 14. Лента конвейера 15. Муфта упругая 16. Подшипниковый узел со сквозной крышкой с уплотнением 17. Вал тихоходный Проектируемый редуктор служит для передачи вращения и изменяющегося крутящего момента от электродвигателя к исполнительному механизму – приводному барабану ленточного конвейера. Проследим передачу момента. От электродвигателя 1 посредством муфты 2 крутящий момент передается на быстроходный вал 3, установленный в корпусе 5 на подшипниках 6. Быстроходный вал имеет зубчатый венец 4 (шестерня), которая зацепляется с зубчатым колесом 7, установленным посредством шпоночного соединения с промежуточным валом 9, установленным также на подшипниках качения. На промежуточном валу имеется также зубчатый венец 8 (промежуточный вал может быть выполнен в виде вал-шестерни), которое зацепляется с зубчатым колесом 10, установленным посредством шпоночного соединения на тихоходном валу 17, установленном также в корпусе редуктора на подшипниках качения. Выходной конец тихоходного вала 17 посредством шпоночного соединения и муфты 15 соединен с приводным валом 12 барабана 11 ленточного конвейера с лентой 14. Условно
называют зубчатую передачу 4-7 быстроходной ступенью и зубчатую передачу 8-10
тихоходной ступенью редуктора. Итак, крутящий момент передается: с вала
электродвигателя на быстроходную ступень 4-7, далее на промежуточном валу на
участке 7-8 на тихоходную ступень 8-10, далее на муфту 15 и на вал приводного
барабана 16. Число оборотов электродвигателя в данной системе максимально.
Число оборотов промежуточного вала в 1.2 Выбор электродвигателяДля выбора электродвигателя определяют требуемую его мощность и частоту вращения. Потребляемую мощность (кВт) привода (мощность на выходе) определяют по формуле:
где
по таблице 1.1 находим значения КПД отдельных звеньев кинематической цепи:
таким
образом, Тогда требуемая мощность электродвигателя:
По
таблице 24.9 выбираем стандартный электродвигатель АИР132М4 мощностью 1.3 Уточнение передаточных чисел приводаОбщее передаточное число привода находим по формуле:
Полученное передаточное число распределяем между первой и второй ступенями редуктора по формулам:
1.4 Определение вращающих моментов на валах приводаЧастота вращения быстроходного вала:
Частота вращения промежуточного вала:
Частота вращения тихоходного вала:
Вращающий момент электродвигателя определяется по формуле:
Вращающие моменты соответственно на быстроходном, промежуточном и тихоходном валах определяются по формулам:
Подставляя имеющиеся значения в указанные формулы получим:
2. Выбор материала и расчет допускаемых напряжений 2.1 Выбор твердости, термической обработки и материала колесПередачи
со стальными зубчатыми колесами имеют минимальную массу и габариты, тем
меньшие, чем выше твердость рабочих поверхностей зубьев, которая, в свою
очередь, зависит от марки стали и варианта термической обработки. По таблице
2.1 для шестерни и зубчатого колеса выбрана сталь марки 40Х. Термическая
обработка зубчатого колеса – улучшение, твердость 235…262НВ, 2.2 Допускаемые контактные напряженияДопускаемые контактные напряжения для шестерни и зубчатого колеса определяют по формуле:
Предел
контактной выносливости
Коэффициент
запаса прочности для зубчатых колес с однородной структурой материала Коэффициент долговечности Z N учитывает влияние ресурса:
Число
Ресурс
где
при расчете первой ступени редуктора:
при расчете второй ступени редуктора:
В
соответствии с кривой усталости напряжения Коэффициент
Коэффициент
Поскольку
допускаемые контактные напряжения 2.3 Допускаемые напряжения изгибаДопускаемые напряжения изгиба зубьев шестерни и колеса определяют по общей зависимости, учитывая влияние на сопротивление усталости при изгибе долговечности, шероховатости поверхности выкружки и реверса, используя приведенную ниже формулу:
Предел выносливости при отнулевом цикле вычисляют по следующей формуле:
Коэффициент
запаса прочности Коэффициент долговечности:
Для
длительно работающих быстроходных передач принимают Коэффициент
Коэффициент
YA , учитывает влияние двустороннего
приложения нагрузки (реверса).
Поскольку
допускаемые напряжения изгиба 2.4 Учет режима нагружения при определении допускаемых напряженийРежим нагружения редуктора средний нормальный, т.е. работа большую часть времени со средними нагрузками. В расчетах
на контактную выносливость переменность режима нагружений учитывают при
определении коэффициента долговечности
где
при
расчете первой ступени редуктора: при
расчете второй ступени редуктора: Поскольку
в обоих случаях В
расчетах на выносливость при изгибе для определения коэффициента долговечности
где
при расчете первой ступени редуктора:
при расчете второй ступени редуктора:
Поскольку
3. Расчет зубчатой передачи первой ступени 3.1 Межосевое расстояниеПредварительное значение межосевого расстояния находим по формуле:
где
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем Окружную
скорость
Степень
точности (по ГОСТ 1643-81, табл. 2.5) принимаем Окончательное значение межосевого расстояния:
где
Коэффициент
Коэффициент
Коэффициент
где
Коэффициент
Начальное
значение коэффициента
Используя полученные значения находим коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность:
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем 3.2 Предварительные основные размеры зубчатого колесаДелительный диаметр зубчатого колеса вычисляется по формуле:
Ширина зубчатого колеса вычисляется по формуле:
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем Ширина шестерни вычисляется по формуле:
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем 3.3 Модуль передачиМаксимально
допустимый модуль
Минимальное
значение модуля
где
Коэффициент
Используя полученные значения находим коэффициент нагрузки при расчете по напряжениям изгиба:
Из
ряда стандартных модулей принимаем 3.4 Суммарное число зубьев колес и угол наклонаУгол
наклона Суммарное число зубьев:
Число зубьев шестерни:
Число зубьев зубчатого колеса:
Фактическое передаточное число:
Передаточное число иБ совподает с фактическим передаточным числом иБФ. Поэтому найденные значения количества зубьев колеса и шестерни принимаем за окончательные. 3.5 Диаметры колесДелительный диаметр шестерни:
Делительный диаметр зубчатого колеса:
Диаметр
где
Диаметр
3.6 Размеры заготовокДиаметр заготовок:
Толщина заготовок:
Для
выбранного материала зубчатого колеса 3.7 Проверка зубьев по контактным напряжениямРасчетное значение контактного напряжения:
где
Отклонение
Полученное
значение 3.8 Силы в зацепленииОкружная сила:
Радиальная сила:
где
Осевая сила:
3.9 Проверка зубьев колес по напряжениям изгибаРасчетное напряжение изгиба в зубьях колеса:
где
что
удовлетворяет обязательному условию Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни:
где,
что
также удовлетворяет обязательному условию 3.10 Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузкиЦелью
расчета является предотвращение остаточных деформаций или хрупкого разрушения
поверхностного слоя или самих зубьев при действии пикового момента
Для
предотвращения остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного
слоя контактное напряжение
Допускаемое напряжение принимают:
т.е. при действии пикового момента не произойдет хрупкого разрушения поверхностного слоя. Для
предотвращения остаточных деформаций и хрупкого разрушения зубьев напряжение
Допускаемые напряжения принимают:
где
4 Расчет зубчатой передачи второй ступени Расчет зубчатой передачи второй ступени производится по формулам, приведенным при расчете зубчатой передачи первой ступени, поэтому далее расчетные формулы не приводятся, значения подставляются в указанные ранее формулы и дополняются краткими пояснениями. 4.1 Межосевое расстояниеПредварительное значение межосевого расстояния:
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем Окружная скорость:
Степень
точности по ГОСТ 1643-81 назначена Для
вычисления окончательного значения окружной скорости вычисляем значение коэффициента
Коэффициент
Тогда
находим значение Окончательное значение межосевого расстояния:
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем 4.2 Предварительные основные размеры зубчатого колесаДелительный диаметр зубчатого колеса:
Ширина зубчатого колеса:
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
окончательное значение Ширина шестерни:
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1) принимаем
4.3 Модуль передачиМаксимально
допустимый модуль
Для
вычисления минимального значения модуля (
Коэффициент
Используя
полученные значения находим коэффициент
Из
ряда стандартных модулей принимаем 4.4 Суммарное число зубьев колес и угол наклонаУгол
наклона Суммарное число зубьев:
Число зубьев шестерни:
Число зубьев зубчатого колеса:
Фактическое передаточное число:
4.5 Диаметры колесДелительный диаметр шестерни:
Делительный диаметр зубчатого колеса:
Коэффициент
смещения Делительное межосевое расстояние
Коэффициент воспринимаемого смещения
Диаметр
Диаметр
4.6 Размеры заготовокДиаметр заготовок:
Толщина заготовок:
Для
выбранного материала зубчатого колеса параметр 4.7 Проверка зубьев по контактным напряжениямРасчетное значение контактного напряжения:
Отклонение
Полученное
значение 4.8 Силы в зацепленииОкружная сила:
Радиальная сила:
Осевая сила:
4.9 Проверка зубьев колес по напряжениям изгибаРасчетное напряжение изгиба в зубьях колеса: Коэффициент
что
удовлетворяет обязательному условию Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни:
что
также удовлетворяет обязательному условию 4.10 Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки
Для
предотвращения остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного слоя
контактное напряжение
Допускаемое напряжение:
Для
предотвращения остаточных деформаций и хрупкого разрушения зубьев напряжение
Допускаемые напряжения соответствуют значениям, найденным при расчете первой ступени редуктора:
5. Расчет валов 5.1 Расчет быстроходного вала
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем
где
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем
где
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем 5.2 Расчет промежуточного вала
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем
где
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем
где
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем 5.3 Расчет тихоходного вала
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем
где
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем
где
в
соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)
принимаем
6 Выбор подшипников Для опор валов цилиндрических прямозубых редукторов применяют шариковые радиальные подшипники. Первоначально назначаем подшипники легкой серии, класс точности 0. 6.1 Для быстроходного валаПринимаем
Выбираем «Подшипник 208 ГОСТ 8338-75» с параметрами (см. рис.):
6.2 Для промежуточного валаПринимаем
Выбираем «Подшипник 209 ГОСТ 8338-75» с параметрами:
6.3 Для тихоходного валаПринимаем
Выбираем «Подшипник 215 ГОСТ 8338-75» с параметрами:
7. Проверочный расчет шпонки на прочность 7.1 Расчет для зубчатого колеса первой ступениРасчет
рабочей (минимально необходимой) длины
где
Ширина ступицы зубчатого колеса первой ступени принимается равной 55мм, поскольку это значение превышает минимально необходимое для обеспечения прочности шпонки. 7.2 Расчет для зубчатого колеса второй ступениВысота
шпонки
Ширина ступицы зубчатого колеса второй ступени принимается равной 75мм, поскольку это значение превышает минимально необходимое для обеспечения прочности шпонки. 8. Список использованных источников 1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П.. Конструирование узлов и деталей машин. М. Высшая школа. 2001г 2. Курс лекций пр. Кравченко П.Д. |
|