Спроектировать привод к ленточному конвейеру. В методичке взять вариант №1

Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений тихоходного вала (как указано в методическом пособии). Расчёт остальных валов производится аналогично.

Материал тихоходного — сталь 45 нормализованная. По табл. 3.3 [2, стр. 34] находим механические свойства нормализованной стали 45, учитывая, что диаметр заготовки (вала) в нашем случае меньше 80 мм: МПа. [6] c.208

Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения — по отнулевому (пульсирующему).

Предел выносливости при симметричном цикле изгиба

МПа.

Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений

МПа.

Сечение С-С. Диаметр вала в этом сечении 71 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки. По таблице 8.5 [1, стр. 165] находим значения эффективных коэффициентов концентрации нормальных напряжений и напряжений кручения: и. Масштабные факторы, см. табл. 8.8 [1, стр. 166]: и; коэффициенты и [1, стр. 163, 166].

Крутящий момент на валу .

Суммарный изгибающий момент в сечении С-С

Момент сопротивления кручению (d=71; b=20 мм; t1=7,5 мм)

мм.

Момент сопротивления изгибу

мм.

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

Мпа.

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

МПа; среднее напряжение изгиба

; МПа.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

.

Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А-А

.

Для обеспечения прочности коэффициент запаса должен быть не меньше [s]=1,5−1,7. Учитывая требования жёсткости, рекомендуют [s]=2,5−3,0. Полученное значение s=5,03 достаточно.

Сечение Б-Б. Диаметр вала в этом сечении 65 мм. Концентрация напряжений обусловлена прессовой посадкой подшипника. По таблице 8.7 [1, стр. 166] находим отношение эффективных коэффициентов концентрации нормальных напряжений и напряжений кручения: и. Коэффициенты и [1, стр. 163, 166].

Крутящий момент на валу .

— осевая сила;

— площадь поперечного сечения Б;

Суммарный изгибающий момент в сечении Б-Б

Момент сопротивления кручению (d=65 мм) Момент сопротивления изгибу

— осевой момент сопротивления сечения Б вала;

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений

Мпа.

Амплитуда нормальных напряжений изгиба

МПа; среднее напряжение изгиба

МПа.

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям

.

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям

.

Результирующий коэфициент запаса прочности для сечения Б-Б

.

Для обеспечения прочности коэффициент запаса должен быть не меньше [s]=1,5−1,7. Полученное значение s=2,11 достаточно.

13. Выбор соединительной муфты Доля соединения отдельных узлов и механизмов в единую кинематическую цепь используют соединительные муфты. Выбор муфт производится в зависимости от диаметра вала и передаваемого крутящего момента. Для проектируемого привода dэ =55 мм, = 36 мм, Нм.

Упругая муфта служит для амортизации толчков и ударов, демпфирования колебаний. Допускает радиальные и угловые перемещения валов.

Из-за различных значений диаметра выходного конца быстроходного вала редуктора и вала двигателя конструируем нестандартную муфту МУВП 710−55-I.1−36- I.1-У3, принявши в качестве исходной МУВП 710−55-I.1−45- I.1-У3 ГОСТ 21 424–75.

14. Назначение посадок деталей редуктора Назначение посадок производится при разработке конструкции. Посадки указывают на чертеже общего вида, а затем на рабочих чертежах деталей проставляют предельные отклонения.

Это выполняется одним из трёх способов:

условным обозначением числовыми значениями отклонений, мм.

условным обозначениями совместно с числовыми, взятыми в скобки.

Первый способ применяют, если номинальный размер включён в ГОСТ 6636–69 и отклонения приняты по системе отверстия СТ СЭВ 145.

В других случаях оправдано применение второго или третьего способов.

Назначение посадок проводим в соответствии с данными таблицы 10.13 [2, стр.

263].

Зубчатые колёса на вал напрессовываются с посадкой Н7/р6 по ГОСТ 25 347–82, обеспечивающей гарантированный натяг.

Шейки валов под подшипниками выполнены с отклонением вала k6.

Отклонение отверстий в корпусе под наружные кольца подшипников по Н7.

Отклонение под распорные втулки H8/h8.

15. Сборка редуктора Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищаем и покрываем маслостойкой краской.

Сборку производим в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов:

в ведущий вал закладываем шпонку 14×9×63 и напрессовываем шестерню до упора в бурт вала, устанавливаем распорную втулку и шарикоподшипники, нагретые в масле;

в ведомый вал закладываем шпонку 20×12×90, напрессовываем колесо тихоходной ступени до упора в бурт вала, устанавливаем распорную втулку и шарикоподшипники, нагретые в масле.

Собранные валы укладываем в основание корпуса редуктора, и надеваем крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливаем крышку на корпус с помощью двух конических штифтов 6×30 ГОСТ 3129– — 70; затягиваем болты, крепящие крышку к корпусу.

После этого в подшипниковые камеры закладываем пластичную смазку; ставим крышки подшипников с комплектом металлических прокладок. Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладываем манжетные уплотнения. Проверяем проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников и закрепляем крышки винтами.

Затем ввёртываем пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель. Заливаем в корпус масло и закрываем смотровое отверстие крышкой с прокладкой; закрепляем крышку болтами.

Собранный редуктор обкатываем и подвергаем испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

Заключение

По данным задания на курсовой проект спроектирован привод к ленточному конвейеру, представляющий собой электродвигатель, одноступенчатый цилиндрический косозубый редуктор, цепную передачу и сварную раму.

В процессе проектирования подобран электродвигатель, произведён расчёт редуктора.

Расчёт редуктора включает в себя кинематические расчёты зубчатой и цепной передач, определение сил, действующих на звенья узлов, расчёты конструкций на прочность, процесс сборки отдельных узлов.

1. С. А. Чернавский, Г. М. Ицкович, К. Н. Боков и др. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов — М.: Машиностроение, 1979. — 351с.

2. Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие. Изд-е 2-е, перераб. и дополн. — М.: Высш.

шк., 1991. — 432 с.

3. Цехнович Л. И., Петриченко И. П. Атлас конструкций редукторов: Учебное пособие. — 2-е изд., перераб. и дополн. — К: Выща. шк., 1990. — 151с.: ил.

4. Анурьев В. И. Справочник конструктора — машиностроителя: В 3-х т. Т.1 — 6-е изд., перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1982. — 736с.

5. Дунаев П. Ф., Леликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для технических специальностей вузов. — 6-е изд., исп. — М.: Высш. шк., 2000. — 447с.

6. Коломинов Б. В. Расчеты зубчатых цилиндрических, конических и червячных передач/ ЛВВИСКУ.

Л., 1989 -88 с.

7. Кудрявцев В. Н. Курсовое проектирование деталей машин. — Л.: Машиностроение, 1983.

1. Выбор стандартного электродвигателя

1.1 Определение требуемой мощности электродвигателя

1.2 Выбор частоты вращения вала электродвигателя

1.3 Выбор типа электродвигателя

2. Кинематический расчёт

2.1 Определение общего передаточного отношения привода и разбивка его по ступеням

2.2 Определение частот вращения на валах двигателя

3. Определение крутящих моментов на валах привода

4. Расчёт цилиндрической косозубой передачи редуктора

4.1 Расчёт быстроходной ступени

4.

1. Определение межосевого расстояния

4.

2. Выбор материалов

4.

3. Определение допускаемых контактных напряжений

4.

4. Определение эквивалентного числа циклов перемены напряжений

4.

5. Определение допускаемых напряжений для шестерни

4.

6. Определение допускаемых напряжений для колеса

4.

7. Определение расчётного допускаемого контактного напряжения

для косозубых колёс

4.

8. Расчёт межосевого расстояния зубчатой передачи

4.

9. Определение модуля

4.

10. Определение числа зубьев шестерни Z1 и колеса Z2

4.

11. Определение основных размеров шестерни и колеса

4.

12. Определение коэффициента ширины шестерни по диаметру

4.

13. Определение окружной скорости колёс и степени точности

4.

14. Определение коэффициента нагрузки для проверки контактных напряжений

4.

15. Проверка контактных напряжений

4.

16. Расчёт зубьев на выносливость при изгибе

4.

2. Расчёт цепной передачи

5. Предварительный расчёт и конструирование валов

5.

1. Расчёт и проектирование второго вала привода

5.

2. Расчёт и проектирование третьего вала

6. Выбор метода смазки элементов редуктора и назначение смазочных материалов

7. Конструктивные размеры шестерни и колеса

7.

1. Быстроходная ступень

8. Конструктивные размеры корпуса редуктора

9. Составление расчётной схемы привода

9.

1. Расчёт быстроходного вала на статическую прочность.

Расчёт тихоходного вала на статическую прочность

10. Проверка долговечности подшипников

11. Проверка прочности шпоночных соединений

12. Уточнённый расчёт тихоходного вала

13. Выбор соединительной муфты

14. Назначение посадок деталей редуктора

15. Сборка редуктора

Заключение

t

0.25t

0.3t

0.45t

Т

Т

0,5Т

0,8 Т