Проектирование привода ленточного конвейера
Заказать уникальную курсовую работу- 49 49 страниц
- 3 + 3 источника
- Добавлена 24.03.2019
- Содержание
- Часть работы
- Список литературы
- Вопросы/Ответы
1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 2
2. РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ РЕДУКТОРА 5
2.1. Выбор материала зубчатых колес 5
2.2. Определение допускаемых напряжений 5
2.3. Определение межосевых расстояний 7
2.4. Выбор модулей зацепления 9
2.5. Определение чисел зубьев зубчатых колес 9
2.6. Определение геометрических параметров зубчатых колес 11
2.7. Выбор степени точности 12
2.8. Определение усилий, действующих в зацеплениях 13
2.9. Проверка прочности зубьев по контактным напряжениям 14
2.10. Проверка прочности зубьев по напряжениям изгиба 16
3. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ 18
4. КОНСТРУИРОВАНИЕ ЗУБЧАТЫХ КОЛЕС 21
5. КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА РЕДУКТОРА 23
6. КОМПОНОВКА РЕДУКТОРА 25
7. ПРОВЕРКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ 27
8. Выбор и проверка прочности шпоночных соединений 34
9. Уточненный расчет валов 36
10. Выбор посадок деталей редуктора 46
11. Смазка редуктора 47
Литература 48
Для определения найдем осевой момент сопротивления:
.
Для определения найдем полярный момент сопротивления:
Имеем:
- коэффициенты концентрации напряжений, зависят от типа концентратора и прочности материала;
- коэффициент, учитывающий размер (диаметр) детали;
- коэффициент, учитывающий состояния поверхности вала;
- коэффициенты асимметрии цикла.
Принимаем значения коэффициентов:
- коэффициенты концентрации напряжений от шпоночного паза при σв=600 МПа
, /1, табл.6.5/;
- коэффициенты, учитывающие размер детали (при d =50 мм)
, /1, табл. 6.8/;
- коэффициенты, учитывающие состояние поверхности вала при отсутствии упрочняющей обработки
;
- коэффициенты асимметрии цикла для углеродистой стали
, /1, стр.100/
Коэффициент запаса усталостной прочности:
- по нормальным напряжениям:
;
- по касательным напряжениям:
;
Коэффициент запаса усталостной прочности:
.
Ведомый вал
Определим изгибающие моменты:
Вертикальная плоскость:
;
;
Горизонтальная плоскость:
;
Рисунок 9.2 - Расчетная схема ведомого вала
По полученным данным построим эпюры изгибающих и вращающего моментов (рис.9.2)
Из эпюр следует, что опасными являются сечения вала в точках В, С и D, где действуют пиковые изгибающие и вращающий моменты и имеются концентраторы напряжений (шпоночные пазы, посадки с натягом). Для данного вала определим коэффициенты запаса усталостной прочности в сечениях D и С.
Рассмотрим сечение B:
Осевой момент сопротивления:
;
Полярный момент сопротивления:
Максимальный изгибающий момент в сечении B:
Амплитудные значения напряжений изгиба и кручения
.
Пределы выносливости материала вала при симметричных циклах изменений напряжений изгиба и кручения:
где: - предел прочности (для стали 45 = 890 МПа );
;
.
Принимаем значения коэффициентов:
- отношения коэффициентов концентрации напряжений от посадки с натягом к коэффициентам, учитывающим размер детали при σв=900 МПа и d=71 мм
, /1, табл.6.7/;
- коэффициенты, учитывающие состояние поверхности вала при отсутствии упрочняющей обработки
;
- коэффициенты асимметрии цикла для углеродистой стали
, /1, стр.100/
Коэффициенты запаса усталостной прочности:
- по нормальным напряжениям:
;
- по касательным напряжениям:
.
Общий коэффициент запаса усталостной прочности в сечении В:
.
Рассмотрим сечение С:
В данном сечении общий коэффициент запаса усталостной прочности будет равен коэффициенту запаса усталостной прочности по касательным напряжениям.
Полярный момент сопротивления:
Пределы выносливости материала вала при симметричных циклах изменений напряжений изгиба и кручения:
где: - предел прочности (для стали 45 = 890 МПа );
;
.
- коэффициент концентрации напряжений от шпоночного паза при σв=900 МПа
/1, табл.6.5/;
- коэффициенты, учитывающие размер детали (при d =71 мм)
/1, табл. 6.8/;
- коэффициенты, учитывающие состояние поверхности вала при отсутствии упрочняющей обработки
;
-
коэффициенты асимметрии цикла для углеродистой стали
/1, стр.100/
Коэффициент запаса усталостной прочности:
S =
Усталостная прочность и жесткость обоих валов обеспечена
10. Выбор посадок деталей редуктора
Согласно СТ СЭВ 144-75 назначаем следующие посадки для деталей редуктора /1, табл. 8.11/:
Для подшипниковых узлов:
- наружные кольца подшипника – Н7;
- внутренние кольца подшипников – k6.
Выходные концы валов – n6.
Участки валов под уплотнениями – f8.
Посадки зубчатых колес на валы – Н7/р6
Посадки шпонок в шпоночных пазах валов – Р9.
Посадки шпонок в шпоночных пазах зубчатых колес – Js9.
11. Смазка редуктора
В редукторе смазыванию подлежат зубчатые зацепления и подшипники качения. Т.к. окружная скорость зубчатых колес в обоих зацеплениях превышает 1 м/с для смазывания зубьев применим картерную смазку, при которой зубья колеса второй ступени погружаются в масло и разбрызгивают его, обеспечивая смазывание зубьев всех зубчатых колес. Для предотвращения попадания продуктов износа зубьев вместе с маслом при разбрызгивании на беговые дорожки и тела качения подшипников применим раздельную смазку: для зубчатых колес – жидкое масло, дл подшипников качения – пластичную смазку. При этом в расточках корпуса под подшипниковые узлы разместим мазеудерживающие кольца, предотвращающие вымывание пластичной смазки жидким маслом.
Рекомендуемая вязкость масла при скорости v=1,065 м/с ϑ=118 сСт /1, табл.8.8/. Учитывая требуемую вязкость смазки, в зависимости от окружной скорости, в качестве смазки зубчатых колес редуктора примем индустриальное масло И-100А, вязкость которого составляет ϑ=90-118 сСт /1, табл. 8.10/.
Глубину погружения зубьев зубчатого колеса второй ступени в масляную ванну примем равной высоте зуба /1, стр.162/.
Количество масла определим по формуле:
В качестве смазки подшипниковых узлов примем солидол марки УС-1, которым заполняется 1/3 камеры каждого подшипникового узла при сборке редуктора.
Литература
1. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин /С.А.Чернавский, Г.М.Ицкович, К.Н.Боков, И.М.Чернин, Д.В.Чернилевский. – М.: Машиностроение, 1979 г. – 351 с.
2. . Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин / А.Е.Шейнблит. – М.: Высшая школа, 1991 г. – 432 с.
3. Чернин И.М. Расчеты деталей машин / И.М. Чернин.– Минск: Выш. школа, 1978 г. – 472 с.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
dB1
dу1
dП1
dК1
dБ1
dП1
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
dП2
dК2
dБ2
dК2
dП2
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Fa2
ZА
ZВ
ХВ
A
B
a
b
ХA
YB
l
Fr2
Ft2
Fr1
Ft1
Fa1
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Fa2
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
b
h
t1
d
1
2
3
l
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Fa2
ZА
ZВ
l
ХВ
D
A
C
B
a
b
ХA
Ft1
Эп. Мизг.в.п., Н·мм
147500
Fr1
Fa1
Ft2
Fr2
d2
-5332
220700
98800
Эп. Мизг.г.п., Н·мм
260000
Эп. Т, Н·мм
0
0
0
0
0
0
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Fa2
Fr2
ZА
ZВ
l
ХВ
D
A
C
B
a
b
ХA
Ft2
FМ2
Эп. Мизг.в.п., Н·мм
0
0
Эп. Мизг.г.п., Н·мм
0
0
Эп. Т, Н·мм
1260000
0
0
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин /С.А.Чернавский, Г.М.Ицкович, К.Н.Боков, И.М.Чернин, Д.В.Чернилевский. – М.: Машиностроение, 1979 г. – 351 с.
2. . Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин / А.Е.Шейнблит. – М.: Высшая школа, 1991 г. – 432 с.
3. Чернин И.М. Расчеты деталей машин / И.М. Чернин.– Минск: Выш. школа, 1978 г. – 472 с.
Вопрос-ответ:
Какие методы использовать для проектирования привода ленточного конвейера?
Для проектирования привода ленточного конвейера можно использовать различные методы, включая кинематический расчет и выбор электродвигателя, расчет зубчатых передач редуктора и выбор материала зубчатых колес, определение допускаемых напряжений и межосевых расстояний, выбор модулей зацепления, определение чисел зубьев зубчатых колес, определение геометрических параметров зубчатых колес, выбор степени точности, определение усилий, действующих в зацеплениях, и проверка прочности.
Как выбрать электродвигатель для ленточного конвейера?
Для выбора электродвигателя для ленточного конвейера необходимо провести кинематический расчет. В этом расчете учитываются параметры конвейера, такие как скорость движения ленты и грузоподъемность, а также требуемая мощность привода. Кроме того, следует учитывать условия эксплуатации, такие как рабочая среда, температурный режим и прочие особенности. По результатам расчета можно выбрать подходящий электродвигатель с необходимой мощностью и характеристиками.
Как выбрать материал для зубчатых колес при проектировании привода ленточного конвейера?
При выборе материала для зубчатых колес ленточного конвейера необходимо учитывать требования к прочности, износостойкости, стойкости к коррозии и другим эксплуатационным условиям. Одним из наиболее распространенных материалов для зубчатых колес является сталь. Это обусловлено высокой прочностью и износостойкостью стали. Однако в некоторых случаях может потребоваться использование других материалов, таких как чугун, алюминий или специальные сплавы, которые обеспечивают определенные преимущества в конкретных условиях эксплуатации.
Как определить допускаемые напряжения для зубчатых колес при проектировании привода ленточного конвейера?
Определение допускаемых напряжений для зубчатых колес ленточного конвейера зависит от нескольких факторов, включая материал колеса, его геометрические параметры и условия эксплуатации. Для определения допускаемых напряжений можно использовать различные методы, включая аналитические расчеты и численное моделирование. Основная цель - обеспечить достаточную прочность зацепления и избежать повреждений или разрушения зубчатых колес при работе конвейера.
Как выбрать материал для зубчатых колес?
При выборе материала для зубчатых колес необходимо учитывать условия эксплуатации и требования к прочности и износостойкости. Обычно применяются стальные сплавы, чугун или пластмасса. При высоких нагрузках и высоких скоростях рекомендуется использовать сталь. Пластмасса может быть использована при низких нагрузках и низких скоростях. Важно также учесть совместимость материалов с другими элементами привода.
Как определить допускаемые напряжения для зубчатых колес?
Допускаемые напряжения для зубчатых колес зависят от материала и геометрических параметров колеса. Например, для стальных зубчатых колес допускаемое напряжение обычно составляет около 400-800 МПа. Определить его можно с помощью формулы, учитывая коэффициенты прочности и коэффициенты безопасности. Рекомендуется также обратиться к специализированной литературе или консультации специалиста для более точного определения допускаемых напряжений.
Как определить межосевые расстояния для зубчатых передач?
Определение межосевых расстояний для зубчатых передач зависит от типа передачи (параллельная или угловая), числа зубьев и модуля зацепления зубчатых колес. В случае параллельной передачи межосевое расстояние можно определить с помощью геометрических формул. В случае угловой передачи необходимо учитывать также угол наклона зубьев и корректировать межосевые расстояния. Рекомендуется использовать специализированное программное обеспечение или обратиться к специалисту для точного определения межосевых расстояний.
Как выбрать модули зацепления для зубчатых колес?
Выбор модулей зацепления для зубчатых колес зависит от различных факторов, включая мощность передаваемого момента, скорость вращения колес, количество зубьев и требования к точности передачи. Обычно модуль выбирается в соответствии с нормативными значениями, которые определены для данного типа передачи. Рекомендуется обратиться к нормативной документации или консультации специалиста для правильного выбора модулей зацепления.