Министерство образования Российской Федерации

МОСКОВСКИЙ

Ордена Ленина, Ордена Октябрьской Революции

и Ордена Трудового Красного Знамени

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. Н. Э. Баумана


Факультет «Энергомашиностроение»


Кафедра «Детали машин»












ПРИВОД ЦЕПНОГО КОНВЕЙЕРА


Пояснительная записка


ДМ 09-3.10.00 ПЗ












Студент ____________________ (Шемякин Е.В.)Группа Э8-62


Руководитель проекта ____________________ (Седова Л.А.)












Москва, 2012 г.

Техническое задание



Оглавление


Техническое задание 2

1. Кинематический расчет привода 4

1.1. Подбор электродвигателя 4

1.2. Определение частоты вращения и вращающего момента на тихоходном валу

редуктора 5

1.3. Расчет параметров передачи на ЭВМ 5

2. Проектирование редуктора 6

2.1. Эскизное проектирование 6

2.2. Техническое проектирование 10

2.3. Расчет подшипников 14

2.4. Расчет тихоходного вала на статическую прочность и сопротивление усталости 19

2.5. Расчет шпоночных соединений 22

2.6. Проектирование зубчатой передачи 26

3. Проектирование приводного вала 27

3.1. Расчет долговечности подшипников 27

3.2. Расчет вала на статическую прочность и сопротивление усталости 29

4. Проектирование муфты 33

4.1. Выбор муфты 33

5. Выбор смазочных материалов 33

5.1. Смазывание передач 33

5.2. Смазывание подшипников 34

6. Проектирование звездочки цепной передачи 34

Заключение 36

Список использованной литературы 37

Приложения 38



1.Кинематический расчет.

Для проектирования цепного транспортера, прежде всего, необходимо выбрать электродвигатель. Для этого определим мощность, потребляемую движущим устройством, оценим КПД отдельных звеньев кинематической цепи. Далее уточним передаточное отношение редуктора, подсчитаем вращающие моменты на валах привода. Таким образом, определим исходные данные для расчета передачи.

1.1.Подбор электродвигателя.

Для выбора электродвигателя определяют требуемую его мощность и частоту вращения приводного вала редуктора:

Потребляемую мощность (кВт) привода (мощность на выходе) находим по формуле:

, где

- окружная сила, кН;

- скорость цепи конвейера;

Требуемая мощность электродвигателя:

- общий КПД привода;

- КПД муфты

- КПД зацепления

- КПД цепной передачи

- КПД опор приводного вала

Принимаем двигатель 5.5 кВт.


Частота вращения вала электродвигателя:

Предварительно вычисляем частоту вращения приводного вала:

Выбираем электродвигатель: АИР132М8 IM1081, мощность, частота вращения электродвигателя

1.2 Определение вращающих моментов на валу привода и передаточного числа редуктора.

Передаточное число для цепной передачи:



Определение вращающих моментов на валу привода:

Определим момент на приводном валу:

Тогда на выходном валу редуктора для цепной передачи:

Полученные величины используются для расчета передачи на ЭВМ.


1.3. Расчет параметров передачи на ЭВМ.


Для расчета одноступенчатого зубчатого редуктора на ЭВМ подготовим следующие данные:


Вращающий момент на тихоходном валу (Нм) 301,964

Частота вращения тихоходного вала (об/мин) 164

Ресурс (час) 10000

Режим нагружения III

Передаточное отношение механизма 4,319

Коэффициент ширины венца 0,4

Степень точности 8

Коэффициент запаса по изгибной прочности 2,2

Минимальное допустимое число зубьев шестерни 12

Угол наклона зубьев (град) 0


Выбор наиболее оптимального варианта параметров редуктора и электродвигателя


Программа расчета предложила на выбор 3 варианта параметров одноступенчатого зубчатого редуктора (распечатка расчёта программы приведена в приложении 1). Выбираем из трех вариантов вариант 1, соответствующий закалке ТВЧ шестерни (28,5 HRC) и улучшению колеса (24,8 HRC)



Межосевое расстояние в редукторе (мм) 140

Режим нагружения 3

Масса

Колес (кг) 16.6

Механизма (кг) 49.5

Окружная сила (Н) 2664

Диаметры впадин

Шестерни (мм) 48.33

Колеса (мм) 221.67


Для выбранной конфигурации компьютер проводит полный расчет зубчатой передачи, результатом которого является таблица (распечатка программы приведена в

приложении 2).





2. Проектирование редуктора.

2.1. Эскизное проектирование


Первым этапом конструирования является разработка эскизного проекта. При эскизном проектировании определяют расположение деталей передач, расстояние между ними, ориентировочные диаметры и длины ступеней валов, выбирают типы подшипников и схемы их установки


Диаметры и длины быстроходного вала (с цилиндрическим концом)


Предварительные значения диаметров и длин (см. рис. 2.1) различных участков быстроходного вала определяют по формулам


Рис 2.1


Принимаем d=32.






Большие значения d принимают для валов на роликоподшипниках, для валов шевронных передач и промежуточных валов соосных передач при твердости колеса выше 55 HRC.


Вычисленные значения диаметров и длин округляют в ближайшую сторону до стандартных значений.


Координату r фаски подшипника и высоту заплечика принимают в зависимости от диаметра концевого участка вала.




Диаметры и длины тихоходного вала (с цилиндрическим концом)


Предварительные значения диаметров и длин (см. рис. 2.2) различных участков тихоходного вала определяют по формулам


Рис. 2.2






Большие значения d принимают для валов на роликоподшипниках, для валов шевронных передач и промежуточных валов соосных передач при твердости колеса выше 55 HRC


Вычисленные значения диаметров и длин округляют в ближайшую сторону до стандартных значений


Координату r фаски подшипника и высоту заплечика принимают в зависимости от диаметра концевого участка вала



Выбор типа подшипника


Для опор плавающих валов шевронных передач применяют радиальные подшипники с короткими цилиндрическими роликами. Для опор тихоходного вала применим роликовые конические подшипники.


Схема установки подшипников


Для тихоходного вала используем схему враспор. В схеме враспор (см. рис. 2.3) каждый подшипник фиксирует вал в одном осевом направлении. Схема враспор наиболее проста и технологична.


Рис. 2.3


Схема применяется, если опоры расположены в одном корпусе и вал относительно короткий. Вал считается относительно коротким при



где l – расстояние между точками приложения радиальных реакций в опорах;

d – внутренний диаметр подшипника.


Для быстроходного вала применим плавающие валы по схеме на рис. 2.4


Рис. 2.4



Расстояния между деталями.


Чтобы поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазор а (см. рис. 2.5), который вычисляют по формуле



где L – расстояние между внешними поверхностями деталей передач.


Вычерчивают цилиндрическую передачу и измеряют расстояние между внешними поверхностями деталей передач. Вычисленное значение а округляют в большую сторону до целого числа

L = 284 мм


.


Расстояние между дном корпуса и поверхностью колес для всех типов редукторов и коробок передач принимают


.


Рис 2.5



2.2. Техническое проектирование


Корпус редуктора


Корпусная деталь состоит из стенок, рёбер, фланцев и других элементов, соединенных в единое целое. При конструировании литой корпусной детали стенки следует по возможности выполнять одной толщины. Толщину стенок литых деталей стремятся уменьшить до величины, определяемой условиями хорошего заполнения формы жидким металлом. Для редукторов толщину стенки литого чугунного корпуса, отвечающую требованиям технологии литья, необходимой прочности и жесткости корпуса, вычисляют по формуле



где T – вращающий момент на выходном (тихоходном) валу, Н·м



Крепление крышки редуктора к корпусу


Для соединения крышки с корпусом предпочтительнее используют винты с цилиндрической головкой и шестигранным углублением «под ключ» (см. рис. 2.6)



Рис. 2.6

Диаметр винтов крепления крышки с корпусом принимают в зависимости от вращающего момента на выходном валу редуктора



Берем винты М10 по ГОСТ 11738-84.


При сборке редуктора во время затяжки винтов, соединяющих корпус с крышкой, возможно некоторое смещение крышки относительно корпуса, что вызовет деформирование наружных колец подшипников, имеющих малую жесткость. Кроме того, торцы приливов у подшипниковых гнезд на крышке редуктора и корпусе могут не совпасть, что повлечет перекос крышек подшипников и наружных колец самих подшипников. Следовательно, при сборке редуктора нужно точно фиксировать положение крышки относительно корпуса. Необходимую точность фиксирования достигают штифтами. Обычно применяют конические штифты с внутренней резьбой, которые устанавливают в специально выполненных нишах (см. рис. 2.7)






Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.