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 151031.07.00.00 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.

Содержание

1. Разработка кинематической схемы машинного агрегата

. Выбор двигателя. Кинематический расчет привода

3. Выбор материала зубчатой передачи. Определение допускаемых напряжений

4. Расчет зубчатой передачи редуктора

. Расчет ременной передачи

. Расчет нагрузки валов редуктора

. Разработка чертежа общего вида редуктора

. Расчетная схема вала редуктора

. Проверочный расчет подшипников

. Проверочный расчет шпонок

. Список литературы

. Разработка кинематической схемы машинного агрегата

Привод к ленточному конвейеру:

Рисунок 1-кинематическая схема привода ленточного конвейера.

Исходные данные:

. 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:

AM90L4У3

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.

. 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:

σв =790 - предел прочности;

σ-1 = 375 - предел выносливости;

σт = 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

. 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:

. 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.

Цилиндрическая прямозубая          Окружная           

Цилиндрическая прямозубая          Радиальная        

Таблица 6.2 - Консольные силы.

. Разработка чертежа общего вида редуктора

Таблица 7.1 - Разработка чертежа общего вида редуктора.

1-я Под ведомый шкив      

Принимаем:

  под шкив

Принимаем: под шкив

2-я Под уплотнение крышки с отве- рстием и подши- пник 

Принимаем:

Принимаем:

3-я Под шестерню колеса

Принимаем:

4-я Под подшипник           

Принимаем:

Принимаем:

. 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:

. 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:

. Проверочный расчет шпонок

Условия прочности. Быстроходный вал.

Принимаем призматическую шпонку, 8x7x23 (ГОСТ 23360-78).

Условия прочности:

где,- окружная сила шестерне ;

- площадь смятия, мм2;

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

допускаемое напряжение на смятие :

Список литературы

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.

         Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х томах - 8 изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой.- М: Машиностроение, 2001.