Привод ленточного конвейера

Министерство общего профессионального образования

Свердловской области

ГОУ СПО «Богдановический политехникум «

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по деталям машин

Тема: Привод ленточного конвейера

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КП 151 031.07.00.00 ПЗ

Руководитель _________________ Кудряшова К. Ю.

Нормоконтролер ________________ Гурман С.М.

Студент

гр. Мз- 12 ________________ Дудин А.Ю.

Техническое задание на курсовой проект по деталям машин

Студенту: Дудину Андрею Юрьевичу группы Мз-12

Тема задания: Привод ленточного конвейера.

Дата выдачи задания — 25.10.13

Руководитель проекта — Кудряшова К. Ю.

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:

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.

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

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

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

6. Расчет нагрузки валов редуктора

Таблица 6.1 — Силы в зацеплении закрытой передачи.

Таблица 6.2 — Консольные силы.

7. Разработка чертежа общего вида редуктора

Таблица 7.1 — Разработка чертежа общего вида редуктора.

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 23 360−78).

Условия прочности:

где, — окружная сила шестерне ;

— площадь смятия, мм2;

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

допускаемое напряжение на смятие :

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.