Проект привода к ленточному конвейеру

                                       Содержание

Лист

 
 

 

Введение 
 

   Курсовое  проектирование имеет очень большое  значение в развитии навыков самостоятельной  творческой работы студентов, тат как  прививает им навыки научно-исследовательской  работы, рационализации, изобретательства, пользования справочной литературой, ГОСТами, нормами, таблицами и номограммами, а также навыки расчетов и составления  расчетно-пояснительных записок  к проектам.

   Курсовой  проект по Прикладной механике является важной самостоятельной инженерной работой студента, охватывающей вопросы  расчета на прочность, жесткость, износостойкость, долговечность и другие виды работоспособности  деталей машин и базирующейся на всех видах уже изученных студентами дисциплинах, подготавливает студентов  к выполнению курсовых проектов по специальным дисциплинам, а также  к выполнению дипломного проекта.

 

1. Кинематическая схема привода

 

 

   Спроектировать  привод к ленточному конвейеру.

   Мощность  на ведомом валу редуктора Р₃ = 4,5 кВт и угловая скорость вращения этого вала  ω = 2,8π.

 

     2.Выбор электродвигателя по каталогу 
 

      Требуемая мощность электродвигателя [1,с.89]

                                 

                                              (2.1) 

       где η – общий КПД редуктора [1,с.89].

                                                     

                                                (2.2)                              

      где η₁ = 0,97 – К.П.Д. ременной передачи;

            η₂ = 0,99 – К.П.Д. пары подшипников;

           η₃ = 0,96 – К.П.Д. редуктора;

                                            

                                         _{Ртр =4,5/0,913=4,93 кВт.}

        _{Из табл. [1,с.93] выбираем электродвигатель (по требуемой мощности) типа А02-52-8 имеющий мощность Р1=5,5 кВт при частоте вращения n=730 об/мин и угловой скорости ω=76 рад/с .Угловая скорость ведущего вала привода}

                                                                  (2.3)

     _{Число оборотов ведущего вала привода}

                                       _(2.4)

     _{Общее передаточное число [1,с.90]}

                       

      _{В соответствии с ГОСТ 2185-86, U=8,69 [1,c.97]. При этом передаточное число ременной передачи U1=2,4, редуктора U2=3,62 [1,с.97]}

    _{Частота вращения ведущего вала редуктора}

                            _(2.5)

   _{Угловая скорость каждого из валов}

                                  _(2.6)                              

                                          

   _{Мощность каждого из валов}

                                                         (2.7)

                                     

                              

   _{Вращающие моменты, Н/м} 

          

                                                                 (2.8)

        3.Выбор материалов. Определение

             допускаемых напряжений 
 

         _{Так как мощность привода небольшая в качестве материалов шестерен и колес целесообразно назначить материалы с твердостью НВ<350. При этом каждая зубчатая передача будет прирабатываться, а стоимость редуктора будет невысокой.} 

         _{Шестерни: Сталь 40Х, термообработка – улучшение; твердость 270 НВ; временное сопротивление σв=950МПа; предел текучести σТ=700МПА [2,c.56].}

         _{Для лучшей приработки зубьев рекомендуется назначать для материалов колеса твердость на (20…50)НВ ниже, чем для шестерен [1,с.55].}

         _{Колеса: Сталь 40Х; улучшение; 250НВ; σв=850МПа; σТ=550МПА [2,c.96].} 

  3.1Допускаемые контактные напряжения 

  Для расчета на контактную прочность [3,с.143], МПа

      _{[σ]Н=(σН0/SН)KHL,           (3.1)}

         _{где σН0 – предел контактной выносливости при пульсирующем цикле напряжений;}

         _{SН – коэффициент безопасности;}

              _{KHL – коэффициент долговечности в расчете на контактную прочность.}

  _{Для нормализованных и улучшенных материалов}

      _{σН0=2НВ+70МПа; (3.2)}

_{σН0=2·250+70=570МПа.}

_{SН=1,1[3,с.147].}

  _{Число циклов нагрузки зубьев шестерни в течение срока службы}

      _{NH1=60Lhn1 (3.3)}

  _{Lh=8ч/сут · 300дней в году · 5 лет=12000ч срок службы}

  _{NH1=60·970 об/мин·12000 ч = 7·10⁸}

  _{NH1=60·242,5 об/мин·12000 ч = 1,75·10⁸}

         _{В расчете на контактную прочность NHG=10. При НВ<350 и NH1> NHG, назначаем KHL=1,0 [3,с.148].}

  _{[σ] определяем по материалу колес, как менее прочному [3,с.145]}

_{[σН]=(570/1,1)·1,0=518 МПа.}

  _{Назначаем [σ] =[σН]=518 МПа.} 

3.2Допускаемые напряжения при изгибе

_{Для расчета на изгиб [3,с.145], МПа}

      _{[σF]=( σF0/SF)KFCKFL, (3.4)}

       _{где σF0 – предел выносливости материала при нулевом цикле напряжений при изгибе;}

      _{SF – коэффициент безопасности;}

              _{KFC – коэффициент, учитывающий характер напряжений, считая передачи реверсивными (симметричный цикл напряжений), получаем            KFC=1 [3,с.151];}

      _{KFL – коэффициент долговечности;}

_{При НВ<350 и NF1>NFG, принимаем KFL=1,0 [3,с.151].}

_{Для нормализованных  и улучшенных материалов SF=1,75;}

_{Для колеса, МПа}

                                          _{σF0=1,8НВ=18·250=450;  (3.5)}

      _{[σF]=(450/1,75)·1,0·1,0=257 МПа.}  

_{Для шестерни, МПа}

_{σF0=1,8·270=486 МПа;}

_{[σF]=(486/1,75)·1,0·1,0=277 МПа.} 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       _{4.Расчет зубчатой передачи} 
 

_{4.1Определение межосевого расстояния} 

_{Межосевое расстояние из условия  контактной прочности  [1,c.187]}

                           

                                  (4.1)

_{где KHβ – коэффициент расчетной нагрузки;}

              _{Ψва – коэффициент ширины зубчатого колеса по межосевому расстоянию;}

               _{T 2 – вращающий момент на колесе.}

                                                       _(4.2)                

         _{где T1 – вращающий момент на шестерне;}

              _{η3 –К.П.Д. редуктора.}                                                      

         _{В проектном расчете предварительно принимаем KHβ =1,04, Ψa=0,43 [1,с.187].}

_{Назначаем аw=160 мм} 

_{4.2Определение  геометрических параметров} 

_{Модуль  зацепления [2,с.38], мм}

      _{m=(0,01÷0,02)aw;  (4.3)}

_{m=(0,01÷0,02)·160=1,6÷3,2.}

_{Назначаем по ГОСТ 2185-86   m=1,6.}

_{Числа зубьев [2,c.38],угол наклона зубьев β=0°}

           _(4.4)

                                _(4.5) 

Определяем  делительные диаметры 

                _(4.6)

 
 

     Ширина  колеса 

                                        _(4.7)