Московский Государственный  Технический Университет  им. Н.Э. Баумана

 

Кафедра «Детали Машин» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Привод  ленточного транспортёра

Пояснительная записка 

ДМ 416-02.00.00.ПЗ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Студент                                (                          )     Группа ИБМ

      подпись

    Руководитель проекта                                     (                             )          

                      подпись 
 
 
 
 
 
 
 
 

Москва,  2007 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Техническое задание.

 

    Ленточный транспортёр – машина непрерывного транспорта для горизонтального перемещения различных грузов, устанавливаемая в отапливаемом помещении.

      Спроектировать  его привод, состоящий из двухступенчатого мотор-редуктора (асинхронный электродвигатель и цилиндрический двухступенчатый прямозубый двухпоточный редуктор по соосной схеме (2-я ступень с внутренним зацеплением)), а также приводной вал с барабаном штампосварной конструкции и муфтой. Исполнение двигателя IM 3081, степень защиты IP44. 

Технические требования. 

а. Электропитание от сети переменного 3-х фазного тока с частотой  50 Гц и напряжением 380 В.

б. Типовой  режим нагружения – 3, режим работы S1.

в. Расчётный  ресурс 10000 часов при надёжности подшипников качения 90%, зубчатых передач 98%.

г. Изготовление серийное 1000 штук в год.

д. Приводная  станция смонтирована на сварной  раме транспортёра. 
 

Исходные  данные. 
 

 

    Подготовка  исходных данных для расчета редуктора  на ЭВМ и выбор электродвигателя

 

Требуемая мощность асинхронного электродвигателя:

           , где  

 - общий  КПД привода;

- ориентировочное  значение КПД редуктора;

 - КПД упругой муфты;

 - КПД пары  подшипников приводного вала 

Частота вращения приводного вала :

      

Частота вращения тихоходного вала редуктора :

      

Предварительная частота вращения электродвигателя:

    

    где u’ = 30 – предварительное передаточное отношение редуктора. 

Выбираем двигатель  исходя их условий:

    1. Р_э £ P_эл

    2. n’_э ~ n_э

    Исходя  из наших данных выбираем двигатель 100S4/1410

    P_эл = 3 кВт

    n_синх. = 1500 мин^-1

    n_эл. = 1410 мин^-1

    d_эл. = 28 мм 

Расчёт действительного  передаточного отношения редуктора:

      

Расчёт момента  на приводном валу:

    

    Подготовка  данных для расчёта на ЭВМ

Зубчатый цилиндрический двухступенчатый редуктор по соосной схеме с тихоходной ступенью внутреннего зацепления.

• Вращающий момент на тихоходном валу, Н*м                                                 Т_Т = 519,1 Н*м
• Частота вращения тихоходного вала, мин^-1                                                       n_Т = 48,53 мин^-1
• Расчётный ресурс работы, час                                                                                 10000 часов
• Режим нагружения                                                                                                            III
• Передаточное отношение механизма                                                                         U = 29,05
• Коэффициент ширины венца                                                                                         0,250
• Степень точности                                                                                                              8
• Коэффициент запаса по изгибной прочности                                                               2,2
• Твёрдость поверхности шестерни, HRCэ                                                              варьируется

                                                     колеса, HRCэ                                                                    варьируется

• Минимально допустимое число зубьев шестерни                                                        12
• Отношение передаточных чисел ступеней                                                            варьируется
• Угол наклона зубьев тихоходной передачи                                                                    0

    Расчет  цилиндрического двухступенчатого редуктора

 

    Расчет редуктора был проведен с помощью ЭВМ. При проектировании двухступенчатого редуктора необходимо решить вопрос о распределении известного общего передаточного числа u_ред.  между быстроходной u_б и тихоходной u_т  ступенями редуктора (u_ред. = u_б*u_т ). Поэтому в программе предусматривается проведение расчетов при различных отношения u_б/u_т. В программе также варьируется термообработка колес, которая очень существенно влияет на массу редуктора и его стоимость.

    По  рассчитанным данным ищется оптимальный  вариант конструкции, учитывающий  минимальную массу редуктора, минимальную  стоимость и габариты. Также необходимо учитывать следующие требования : диаметр шестерни быстроходной ступени не должен снижать жесткость вала; возможность размещения в корпусе подшипников валов быстроходной и тихоходной ступеней; зубчатое колесо быстроходной ступени не должно задевать за тихоходный вал; зубчатые колеса обоих ступеней должны погружаться в масляную ванну примерно на одинаковую глубину. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Материалы и термообработка деталей передач.

    В качестве типа обработки передач  был выбран II. Шестерни – закалка ТВЧ, колёса – улучшение.

    Выбор материалов деталей:

    Быстроходный вал-шестерня и промежуточный вал-шестерня – Сталь 40Х

    Тихоходный  вал – Сталь 45

    Колесо  быстроходное в сборе:

• Материал основы колеса – Сталь 40Х
• Материал упругих элементов (пружины растяжения сжатия) – Сталь 40Х13

    Определение диаметров валов

 

    Быстроходный вал :

    

    Принимаем: d = 32 мм, чтобы не ослаблять шестерню входного вала.

    d_БД = 42 мм – диаметр полой части вала для сопряжения в выходным валом электродвигателя. 

    Промежуточный вал :

      Принимаем  :

    Диаметры  вала для посадки подшипников  из сборочных соображений принимаем:

    

    

      

    Тихоходный  вал :

      Принимаем  :

    

    

    

    Расчёт  диаметров и длин ступиц

Быстроходное  колесо

    Определение длины ступицы.

    

    Определения диаметра ступицы.

    Материал  колеса – Сталь

    

Тихоходное  колесо

    Определение длины ступицы.

    

    Определения диаметра ступицы.

    Материал  колеса – Сталь

    

    Расчет  соединений с натягом, шпоночных  и шлицевых соединений

Шпоночные соединения

    Шпоночное соединение для передачи вращающего момента с электродвигателя на быстроходный вал. 

    Диаметр вала :

    Передаваемый  момент :

    Тип шпонки : призматическая 

      

      

    Окончательно выбираем :  

    «Шпонка 8х7х28 ГОСТ 23360-78» 

    Шпоночное соединение для передачи вращающего момента  с тихоходного  вала  на муфту. 

    Диаметр вала :

    Передаваемый  момент :

    Тип шпонки : призматическая 

      

      

    Окончательно  выбираем :  

    «Шпонка 10х8х63 ГОСТ 23360-78»

Соединения  с натягом

 

    а). Соединения с натягом  промежуточного вала с колесом

    1. Среднее контактное давление (Н/мм² )

    

    2. Деформация деталей (мкм)