Московский государственный технический университет

им. Н.Э. Баумана


Кафедра «Основы конструирования машин»











Ленточный транспортер


Пояснительная записка


ДМ 415-02.00.00 ПЗ






Студент Скулков И. А. Группа Э2 – 61


Руководитель проекта Соломин О.В.







Москва 2012 г.




Оглавление

Техническое задание 3

Введение 4

1. Кинематический расчет привода. 5

1.1. Подбор электродвигателя 5

1.2. Определение частот вращения и вращающих моментов на валах 6

2. Расчет зубчатых передач 6

2.1. Данные для расчета параметров цилиндрических зубчатых передач на ЭВМ и расчет параметров цилиндрических зубчатых передач на ЭВМ 6

2.2. Анализ результатов расчета ЭВМ 9

3. Эскизное проектирование 9

3.1. Проектные расчеты валов 9

3.2. Выбор типа и схемы установки подшипников 10

4. Рассчет соединений 11

4.1. Шлицевое соединение 11

4.2. Шпоночное соединение 11

4.2.1. Шпоночное соединение промежуточного вала с колесом 11

4.2.2. Шпоночное соединение тихоходного вала с колесом 12

4.2.3. Шпоночное соединение полумуфты с валом редуктора и приводным валом 12

4.2.4. Шпоночное соединение барабана с приводным валом 12

5. Подбор подшипников качения на заданный ресурс 13

5.1. Расчет подшипников на промежуточном валу 13

5.1.1. Определение сил, нагружающих подшипники 13

5.1.2. Расчет подшипников на заданный ресурс 14

5.1.3. Подбор посадок подшипника 14

5.2. Расчет подшипников на тихоходном валу 15

5.2.1. Определение сил нагружающих подшипники 15

5.2.2. Расчет подшипников на заданный ресурс 16

5.2.3. Подбор посадок подшипника 16

5.3. Рассчет подшипников на приводном валу 16

5.3.1. Определение сил нагружающих подшипники 16

5.3.2. Расчет подшипников на заданный ресурс 18

5.3.3. Подбор посадок подшипника 18

6. Конструирование корпусных деталей и крышек подшипников 18

7. Расчет валов на статическую прочность и сопротивление усталости 19

7.1. Расчет тихоходного вала 19

7.1.1. Определение внутренних силовых факторов 19

7.1.2. Изгибающие моменты 20

7.1.3. Расчет на статическую прочность 20

7.2. Расчет приводного вала 21

7.2.1. Определение внутренних силовых факторов 22

7.2.2. Изгибающие моменты 22

7.2.3. Рассчет на статическую прочность 22

7.3. Расчет промежуточного вала 23

7.3.1. Определение внутренних силовых факторов 23

7.3.2. Изгибающие моменты 23

7.3.3. Расчет на статическую прочность 24

7.3.4. Расчет на сопротивление усталости 24

7.4. Рассчет промежуточного вала шестерни 26

7.4.1. Определение внутренних силовых факторов 26

7.4.2. Изгибающие моменты 27

7.4.3. Расчет на статическую прочность 27

7.4.4. Расчет на сопротивление усталости 28

8. Выбор смазочных материалов 28

8.1. Редуктор 28

8.2. Муфта и подшипниковые узлы приводного вала 29

9. Конструирование муфты 29

Список использованной литературы 30

Приложение 1 31

Приложение 2 35

Приложение 3 36

Приложение 4 37

Приложение 5 38

Приложение 6 39

Приложение 7 40

Приложение 8 41







Техническое задание


Введение

Ленточный транспортер – машина непрерывного транспорта для горизонтального перемещения штучных грузов, устанавливаемая в отапливаемом помещении.

Движение ленты осуществляется посредством литого барабана. Передача вращения на него осуществляется посредством привода, состоящего из цилиндрического двухступенчатого двухпоточного мотор редуктора с асинхронным электродвигателем (исполнение IM 3081). Соединение приводного вала и тихоходного вала мотор редуктора осуществляется посредством упругой муфты с пакетом плоских пружин. Приводная станция смонтирована на сварной раме транспортера.

Электропитание осуществляется от сети переменного 3-х фазного тока с частотой 50 Гц и напряжением 380 В. Расчетный ресурс 12 000 часов при надежности подшипников качения 90%, зубчатых передач 98%. Изготовление – серийное 500 штук в год.



  1. Кинематический расчет привода.


Для проектирования ленточного транспортера, прежде всего, необходимо выбрать электродвигатель. Для этого определили мощность, потребляемую движущим устройством, оценили КПД привода. Далее уточнили передаточные отношения редуктора подсчитали вращающие моменты на валах привода. Таким образом, определим исходные данные для расчета передач.


    1. Подбор электродвигателя


Для выбора электродвигателя определяют требуемую его мощность и частоту вращения.

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


, где Ft – окружная сила, кН.,

V- скорость ленты транспортера м/с.

кВт


Требуемая мощность электродвигателя:

, где - общий КПД.

, где - КПД зубчатой передачи

- КПД муфты

- КПД подшипников

кВт


Частота вращения вала электродвигателя:


, где nв – частота вращения выходного вала редуктора,

Uред – передаточное отношения редуктора.

предварительно принимаем

, где V- скорость ленты, м/с

D – диаметр барабана, мм

= 61.42 об/мин.

об/мин


По таблице 24.9 выбираем электродвигатель: АИР80В4/1395 , мощностью P = 1.5 кВт.

Уточняем передаточное отношение редуктора:









    1. Определение частот вращения и вращающих моментов на валах


Частота вращения приводного вала:


, где V- скорость ленты, м/с

D – диаметр барабана, мм

= 61.42 об/мин.


Определим вращающий момент на приводном валу:


Нм


Вращающий момент на тихоходном валу


Нм


  1. Расчет зубчатых передач

    1. Данные для расчета параметров цилиндрических зубчатых передач на ЭВМ и расчет параметров цилиндрических зубчатых передач на ЭВМ


Подготовка исходных данных для расчета на ЭВМ.

Для расчета цилиндрического, соосного, двухпоточного редуктора с внешним косозубым зацеплением на ЭВМ подготовим следующие исходные данные:


Вращающий момент на тихоходном валу, Нм

179.5

Частота вращения тихоходного вала. мин-1

61.4

Ресурс, час

12000

Режим нагружения

3

Передаточное отношение редуктора

22.71

Коэффициент ширины венца

0.315

Степень точности

8

Коэффициент запаса по изгибной прочности

2.20

Твердость поверхности зубьев Шестерни, HRC

0

Твердость поверхности зубьев Колеса, HRC

0

Минимальное допустимое количество зубьев Шестерни

12

Отношение передаточных чисел ступеней

0

Угол наклона зубьев, град.

0











Последовательность расчета, выполняемого ЭВМ.

1) Предварительно определяется коэффициент межосевого расстояния Ка, для колес прямозубых Ка = 450, для колес косозубых Ка= 410.

2) Принимается значение коэффициента a в зависимости от положения колес относительно опор равным a = 0.4

3) Определяется значение межосевого расстояния aw, мм:

aw=Ka(u1) , где

KH коэффициент нагрузки в расчетах на контактную прочность;

KH= KHv KHb KHa, где

KHv-учитывает внутреннюю динамику нагружения,

KHb-учитывает неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий,

KHa- учитывает неравномерность распределения нагрузки между зубьями.

THE2 – эквивалентный момент на колесе.

4) Определяются основные размеры колеса :

делительный диаметр :

d2 = 2 awu / (u1);

ширина [мм] :

b2 = а aw ;

для быстроходной ступени соосного двухступенчатого редуктора определяют коэффициент ширины :

аБ = [K аБ (uБ + 1) / aw ]3 KHbБ T / u Б 2 []HБ 2 = 0.15 ;

ширина колеса быстроходной ступени :

b= аБ aw

5) Модуль передачи :

cначала принимается коэффициент модуля Кm для колес :

прямозубых - 6.6 ;

косозубых - 5.8;

Предварительно модуль передачи :

m / = 2 Кm T2 / d2 b2[]F

допускаемое напряжение []F подставляется меньшее из []F1 и []F2 .

6) Число зубьев шестерни и колеса .

Число зубьев шестерни :

z1 = zE / (u+1)>z1min

для прямозубых колес: z1min = 17,

для косозубых колес: z1min = 17cos3.

7) Фактическое передаточное число.

Допускаемое отклонение от заданного передаточного числа < 4 %.

uФ = z2 / z1

8) Диаметры колес.

Делительные диаметры d:

шестерни :

d1 = z1 m / cos .

колеса внешнего зацепления:

d2 = 2aw - d1

Диаметры окружностей вершин da и впадин df зубьев :

колес внешнего зацепления :

da1 = d1 + 2(1 + x1y )m ;

df1 = d1 - 2(1.25 – x1)m ;

da2 = d2 + 2(1 + x2 - y )m ;

df2 = d2 - 2(1.25 - x2 )m ;

9) Силы в зацеплении:






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.