ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА

Объяснительная записка

ДМ 07.11.00 ПЗ

Омск 2017

Содержание

Задание на проектирование .…………………………………………………...3

1. Введение ……………………………………………………………………..4

2. Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя ……………5

2.1 Определение расчетных характеристик приводного вала………………..5

2.2 Выбор электродвигателя. ……………………………………………….5

3. Расчет конической передачи ………………………………………………..8

3.1 Выбор материала зубчатых колес и вида термообработки …………………………………………………………………………..8

3.2 Определение допускаемых напряжений …………………....................8

3.3 Проектный расчет на контактную выносливость …………….............8

4 Расчет ременной передачи.............…………………………………….........16

4.1 Расчет плоскоременной передачи.. …………………………………...16

5 Эскизная сборка …………………………………………………….....19

6 Расчет валов на крепкость и твердость ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА ……………………………….......20

6.1 Предварительное определение поперечников валов ................................20

6.2 Разработка эскизной сборки вала в редукторе ...........................20

6.3 Расчет вала на статическую крепкость ................................................21

6.4 Расчет на выносливость .........................................................................23

7 Выбор подшипников качения .......................................................................26

8 Выбор стандартной муфты ............................................................................27

9 Выбор смазочного материала ........................................................................27

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Выполнил
Манторов Н.А.
Провер.
Гольчанский М.А.
Н. Контр.
Утверд.
Привод цепного сборочного ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА потока
Лит.
Листов
СибАДИ, СНГб-15Z2
Литература ……………………………………………………………….........28

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
ВВЕДЕНИЕ

Целью курсового проекта по деталям машин является исследование основ проектирования частей машин общего предназначения. Приобретенные при всем этом познания и опыт являются базой для его предстоящей конструкторской работы, а так же для выполнения курсовых проектов по ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА особым дисциплинам и дипломного проекта.

В процессе работы над курсовым проектом по начальным данным, именуемыми техническим заданием, разобрались в кинематике проектируемого механизма, назначили электродвигатель 4А160 М 6УЗ мощностью 15,0 кВт, назначили сталь марки 45 с твердостью поверхностного слоя НRС=50, термическая обработка: закалка ТВЧ, предел прочности , предел текучести для колеса и ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА шестерни, произвели нужные расчеты деталей по разным аспектам их работоспособности, избрали для ременной передачи ремень 50-7-БКНЛ-65-1,0-В ГОСТ 23831-79. Для нашего редуктора выбирали роликоподшипники конические однорядные легкой серии (по ГОСТ 27365-87). Также избрали Муфту фланцевую железную с допускаемым вращающим моментом 2000 Н∙м, поперечником посадочного отверстия d=45 мм, типа 1, выполнения 1: «Муфта фланцевая 2000-45-1 ГОСТ 20761-96». В качестве ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА смазочного материала избрали промышленное масло И-70А.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
2 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

2.1 Определение расчетных характеристик приводного вала

За расчетные характеристики приводного вала следует принимать мощность и частоту вращения.

2.1.1 Определение мощности на приводном валу

, (1)

где - окружная сила, кН: ;

- окружная скорость, м/с:

2.1.2 Определяем частоту вращения ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА приводного вала

, (2)

где - шаг тяговой звездочки, мм; - число зубьев тяговой звездочки.

2.2 Выбор электродвигателя

Для выбора электродвигателя к приводу должны быть известны последующие данные: условия эксплуатации приводного устройства, требуемая мощность и частота вращения электродвигателя и др.

2.2.1 Определяем КПД привода

, (3)

где - КПД ременной передачи, ;

- КПД муфты, ;

- КПД одной пары подшипников качения, ;

- КПД конической ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА передачи, .

2.2.2 Определяем требуемую мощность электродвигателя

(4)

2.2.3 Выбор электродвигателя

Сейчас по требуемой мощности электродвигателя можно подобрать подходящий электродвигатель по условию

, (5)

где Рэ -номинальная мощность электродвигателя, кВт

По формуле (5) в работе /1/ подходят движки с соответственно:

Вариант 1: Электродвигатель 4А160 S 4УЗ (

Вариант 2: Электродвигатель 4А160 М 6УЗ (

2.2.4 Определяем передаточное отношение привода

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6
(6)

Вариант ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА 1:

Вариант 2:

Произведем разбивку передаточного числа привода по ступеням, согласно советам.

За ранее зададимся передаточным числом ременной передачи . Тогда передаточное число редуктора для 2-х вариантов:

(7)

Вариант 1:

Вариант 2:

Совсем принимаем разбивку по 2-му варианту, т.к. рекомендуемое значение передаточного числа не превосходит U<=5. Тогда

2.2.5 Определяем главные характеристики валов

№ вала Мощность Р, кВт Частота вращения n ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА, об/мин Момент вращающий Т,

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
7


3 РАСЧЕТ КОНИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

3.1 Выбор материала зубчатых колес и вида термообработки

В качестве материала для зубчатых колес (см. табл.2.2 в работе /2/) примем:

для колеса и шестерни в работе /2/ избираем сталь марки 45 с твердостью поверхностного слоя НRС=50, термическая обработка: закалка ТВЧ ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА. Предел прочности , предел текучести

3.2 Определение допускаемых напряжений

Допускаемое контактное напряжение определяется по формуле

, (10)

где - предел контактной выносливости поверхности зубьев, МПа, ; - коэффициент безопасности, ; - коэффициент долговечности, .

Допускаемое напряжение извива зубьев определяют по формуле

, (11)

где - предел выносливости зубьев при извиве, МПа, .

Подготовительный выбор угла наклона зубьев

Избираем

Выбор коэффициента ширины зубчатого венца

Избираем

3.3 Проектный расчет на контактную крепкость

3.3.1 Предварительное значение ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА исходного поперечника шестерни, мм

, (10)

где - вспомогательный коэффициент для передач с непрямыми зубьями равный ; - вращающий момент на валу шестерни, ; - коэффициент, учитывающий неравномерность рассредотачивания нагрузки по ширине венца, который определяют по графикам (рис.2.4) в работе /2/, ; u - передаточное число.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист

3.3.2 Ширина зубчатого венца

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА
Лист
(11)

3.3.3 Наружный окружной модуль

(12)

Примем по ГОСТ 9563-60 (табл. 2.4 в работе /2/). Предпочтение отдадим 1-му ряду, откуда mte=4.

3.3.4 Подготовительные значения углов делительных конусов

для колеса (13)

для шестерни (14)

3.3.5 Предварительное значение наружного делительного поперечника шестерни

(15)

3.3.6 Число зубьев шестерни и колеса

- шестерни (16)

- колеса (17)

3.3.7 Определение главных геометрических характеристик

Наружное конусное расстояние:

(18)

Среднее конусное расстояние:

(19)

Угол делительного конуса:

- шестерни (20)

- колеса (21)

Изм ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Наружный делительный поперечник:

- шестерни (22)

- колеса

Средний делительный поперечник:

- шестерни (23)

- колеса (24)

.

Средний обычный модуль:

(25)

Наружняя высота головки зуба:

(26)

Наружняя высота ножки зуба

(27)

Наружняя высота зуба:

(28)

Наружный поперечник вершин:

- шестерни (29)

- колеса (30)

Угол головки зуба:

(31)

Угол ножки зуба:

(32)

Угол конуса вершин:

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
- шестерни ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА (33)

- колеса (34)

Угол конуса впадин:

- шестерни (35)

- колеса (36)

3.3.8 Окружная скорость зубчатых колес

(37)

3.3.9 Выбор степени точности зубчатых колес

Степень точности передачи выбирается зависимо от окружной скорости по табл. 2.6 в работе /2/. Для нашей конусной передачи при подходит 9-ая степень точности.

3.3.10 Проверочные расчеты зубчатой передачи

Расчет на контактную выносливость

Формула проверочного расчета

, (38)

где - действительное и допускаемое контактное напряжение ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА, МПа; - коэффициент, учитывающий форму сопряженных зубьев. При угле зацепления и зубчатых колес без смещения ; - коэффициент, учитывающий механические характеристики материалов сопряженных зубчатых колес ; - коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий. Для конических зубчатых колес с непрямыми зубьями , где - коэффициент торцевого перекрытия, определяемый по формуле

(39)

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист

Коэффициент, учитывающий суммарную ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА длину контактных линий

Окружная сила в зацеплении

(40)

Удельная расчетная окружная сила определяется по формуле

, (41)

где - коэффициент, учитывающий рассредотачивание нагрузки по ширине венца, ; - ширина зубчатого венца, мм; - коэффициент, учитывающий возникшую в зацеплении динамическую нагрузку, определяется по формуле

(42)

где - удельная окружная динамическая сила, Н/мм, равная

(43)

где - коэффициент, учитывающий воздействие вида зубчатой передачи, определяется по таблице ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА 2.7 в работе /2/, - коэффициент, учитывающий воздействие разности шагов зацепления зубьев шестерни и колеса, определяется по таблице 2,8 в работе /2/, . Отсюда

Удельная расчетная окружная сила в зоне ее большей концентрации

(44)

Тогда

Действительное контактное напряжение равно

что меньше допускаемого.

3.3.11 Расчет на выносливость по напряжениям извива

За ранее оценивают относительную крепкость зуба шестерни и зуба колеса, зачем определяют числа зубьев ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА биэквивалентных прямозубых зубчатых колес по формуле

(45)

- для шестерни

- для колеса

Дальше по графику (рис. 2.6) в работе /2/ избираем коэффициенты формы зуба шестерни и колеса

Находим соотношения и .

Делаем вывод, что слабеньким звеном по напряжениям извива является шестерня, для которой и проведем проверочный расчет на выносливость по напряжениям извива.

Условие прочности ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА зуба по напряжениям извива

(46)

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Коэффициент, учитывающий наклон зуба

(47)

.

Коэффициент, учитывающий рассредотачивание нагрузки по ширине венца, определяется по графику (рис .2.7) в работе /2/;

Коэффициент, учитывающий вид зубчатой передачи, (табл. 2.9 в работе /2/).

Удельная окружная динамическая сила

(48)

Удельная расчетная окружная сила в зоне ее большей концентрации

(49)

Коэффициент, учитывающий динамическую нагрузку в ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА зацеплении

(50)

Удельная расчетная окружная сила

(51)

Действительное напряжение извива

(52)

что меньше допускаемого значения

3.3.13 Определение усилий в зацеплении

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Окружная сила

(53)

Круговая сила шестерни

(54)

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
––--

Осевая сила шестерни

(55)

Осевая сила колеса

Осевая сила колеса

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
4 РАСЧЕТ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ

4.1 Расчет плоскоременной передачи

4.1.1 Определение поперечника малого (ведущего) шкива

(56)

Совсем принимаем

4.1.2 Определение поперечника ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА огромного (ведомого) шкива

(57)

Совсем принимаем

4.1.3 Определение реального передаточного числа

(58)

4.1.4 Определение частоты вращения ведомого вала

(59)

4.1.5 Определение окружной скорости ремня

(60)

4.1.6 Определение межосевого расстояния

(61)

4.1.7 Определение длины ремня

(62)

Примем

4.1.8 Определение угла обхвата наименьшего шкива

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
(63)

4.1.9 Определение окружной силы передачи

(64)

4.1.10 Выбор материала и числа тканевых прокладок ремня

Беря во внимание маленькую нагруженность передачи, принимаем ремень с тканевым ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА каркасом из комбинированных нитей БКНЛ-65 с прочностью прокладки 55 Н/мм ширины. Определяем за ранее суммарную толщину прокладок

(65)

Толщина одной прокладки из приложения 2 в работе /3/ Тогда число прокладок Согласно приложению 1 в работе/3/ примем

4.1.11 Определение ширины ремня

(66)

где Ft - окружное усилие передачи, Н; Fраб - очень допускаемая рабочая нагрузка прокладки, Н; К ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА1 - коэффициент, зависящий от угла обхвата прокладки, определяется из приложения 3 в работе/3/; К2 - коэффициент, учитывающий нрав нагрузки и режимы работы, определяется из приложения 4 в работе/3/; К3 - коэффициент, учитывающий метод натяжения ремня и наклон полосы центров передачи к горизонту, определяется из приложения 5 в работе/4/.

Примем по стандартным значениям b = 50 мм.

Условное обозначение ремня:

50-7-БКНЛ ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА-65-1,0-В ГОСТ 23831-79.

4.1.12 Определение силы, действующей на

, (67)

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
где - напряжения от подготовительного натяжения ремня, принимаемое для плоскоременных передач: .

4.1.13 Определение ширины шкива

(68)

Приобретенное значение ширины шкива приводим к рекомендуемому из стандартного ряда (см.п.1.1.13 в работе /3/);

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
6 РАСЧЕТ ВАЛА НА Крепкость И Твердость

6.1 Предварительное ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА определение поперечников валов

Определение приблизительного поперечника валов нужно для выполнения эскизной сборки валов в редукторе.

(69)

где Т - вращающий момент, Н∙м; [τ]кр- пониженное значение допускаемого напряжения на кручение, МПа.

Для железных валов при подготовительном определении поперечника обычно принимают

6.2 Разработка эскизной сборки вала в редукторе

Приблизительная величина поперечника вала и ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА размеры зубчатых колес, шкивов, звездочек, определенные прошлыми расчетами, являются начальными данными для разработки эскизной сборки валов в редукторе.


privedenie-v-rabochee-polozhenie.html
privedennaya-gibkost-s-uchetom-podatlivosti-svyazi-lekciya-1-svojstva-drevesini-kak-konstrukcionnogo-materiala.html
privedennij-nizhe-spisok-tipov-naselennih-punktov-sostavlen-v-alfavitnom-poryadke.html