Московский Государственный Технический Университет

МАМИ

Кафедра «Детали машин и ПТУ»

Курсовой проект

г. Москва 2002 год

МГТУ «МАМИ» Кафедра «Детали машин и ПТУ»

Техническое задание на курсовой проект ДМ-ЗА

Тема: СПРОЕКТИРОВАТЬ ПРИВОД К ЛЕНТОЧНОМУ КОНВЕЙЕРУ ДЛЯ ПОДАЧИ ФОРМОВОЧНОЙ ЗЕМЛИ В ЛИТЕЙНЫЙ ЦЕХ

Задание:

РАЗРАБОТАТЬ;

1. Редуктор цилиндрический

2. Рабочие чертежи деталей;

Муфту предохранительную;

ВАРИАНТ	2
Натяжение ветвей конвейера	F₁, кН	7,0
Натяжение ветвей конвейера	F₂, кН	2,6
Скорость ленты	V, м/с	1,3
Диаметр барабана	D, м	0,5
Ширина барабана	В, м	0,6
Высота центра приводного вала	Н, м	0,7
Ресурс работы, тыс. час.	Lh	13,0

4. Приводной вал транспортера с барабаном и опорами; 5 Монтажный чертеж привода.

РЕЖИМ НАГРУЖЕНИЯ:

СОДЕРЖАНИЕ

ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ

РАСЧЁТ

РАСЧЁТ 1-Й ЗУБЧАТОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

РАСЧЁТ 2-Й ЗУБЧАТОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

РАСЧЁТ 3-Й ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ

КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ ШЕСТЕРЕН И КОЛЁС

ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ (ШЛИЦЕВЫХ)

СОЕДИНЕНИЙ

КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА РЕДУКТОРА

РАСЧЕТ РЕАКЦИЙ В ОПОРАХ

ПРОВЕРКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ

УТОЧНЁННЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ РЕДУКТОРА

ВЫБОР СОРТА МАСЛА

ВЫБОР ПОСАДОК

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ

РЕДУКТОРА

РАСЧЁТ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ МУФТЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

КПД

По табл. 1.1 [1] примем следующие значения КПД:

- для закрытой зубчатой цилиндрической передачи: η_З1 = 0,97

- для закрытой зубчатой цилиндрической передачи: η_З2 = 0,97

- для открытой цепной передачи: η_Ц = 0,93 Общий КПД привода: η = η_З1•η_З2•η_Ц= 0,849

КПД подшипников учтено в КПД передач Угловая скорость на выходном валу: ω_вых= 2•V/D = 5,2 рад/с

Требуемая мощность двигателя:

P_треб = F•V/η = 6,739 кВт

В таблице П.1 [1](см. приложение) по требуемой мощности выбираем электродвигатель 132S4 ,с синхронной частотой вращения 1500,0 мин^-1, с параметрами: P_дв= 7,5 кВт и скольжением 3,0 % (ГОСТ 19523-81). Номинальная частота вращения N_дв= 1500,0-

1500,0•3,0/100= 1455,0 мин^-1, угловая скорость ω_дв= π•N_дв/ 30 = 152,367 рад/с.

общее передаточное отношение:

U = ω_дв/ω_вых = 29,301

Для передач выбрали следующие передаточные числа:

U₁ = 3,55

U₂ = 4,0

U₃ = 2,1

Рассчитанные частоты и угловые скорости вращения валов:

Вал 1-й	n₁ = n_двиг = 1455,0 мин^-1.	ω₁ = ω_дв = 152,367 рад/c.
Вал 2-й	n₂ = n₁/U₁ = 409,859 мин^-1	ω₂ = ω₁/U₁ = 42,92 рад/c.
Вал 3-й	n₃ = n₂/U₂ = 102,465 мин^-1	ω₃ = ω₂/U₂ = 10,73 рад/c.
Вал 4-й	n₄ = n₃/U₃ = 48,793 мин^-1	ω₄ = ω₃/U₃ = 5,11 рад/c.

Вращающие моменты на валах:

T₁ = P_треб/ω₁ = 44230,684 Н•мм

T₂ = T₁•U₁ = 157018,93 Н•мм

T₃ = T₂•U₂ = 628075,72 Н•мм

T₄ = T₃•U₃ = 1318959,012 Н•мм

2. РАСЧЕТ 1-Й ЗУБЧАТОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ

Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками (см. гл.3, табл.3.3 [1]): Для шестерни:

сталь: 45 термическая обработка: улучшение

твердость: HB 210 Для колеса: сталь: 40Л

термическая обработка: улучшение твердость: HB 180

Допустимые контактные напряжения (формула (3.9) [1]) , будут:

[σh] = σh_lim_b•KHL/[Sh], K - коэффициент долговечности. HL

[S_h] - коэффициент безопасности.

По таблице 3.2 гл. 3 [1] имеем: для сталей с твердостью поверхностей зубьев менее HB 350:

σ_{h_lim_b} = 2•HRC + 70,

[S_h]= 1.1;

⁶N

KHL = √ NHE

где N - базовое число циклов нагружения; для данных сталей

HO N = 17000000;

N = 60•n•c• Lh•K = 797966741,25

HE HE

здесь: n - частота вращения шестерни, мин^-1.; c = 1,0 - число колёс, находящихся в зацеплении Lh = 13000 часов - срок службы передачи

KHE = Σ [(M_i/M_max)³•(t_i/Lh)•(n_i/nM_max)] = 0,234375 K - дополнительный множитель для эквивалентной циклической долговечности.

В итоге получаем К = 0,527

Т.к. КHL< 1,0 , то принимаем К_HL = 1,0 для шестерни — [σ_h-1] = 490,0 МПа; для колеса — [σ_h-2] = 430,0 МПа.

Для косозубых колес расчетное допустимое контактное напряжение находим по формуле 3.10 гл.3 [1]:

[σ_h] = 0,45•([σ_h-1] + [σ_h-2])

Тогда расчетное допускаемое контактное напряжение:

[σ_h] = 376,364 МПа.

Требуемое условие выполнено: [σ_h] < 1,23•[σ_h-2]

Принимаем коэффициент симметричности расположения колес относительно опор по таблице 3,5 [1]: K_hb = 1,25.

Коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию принимаем: ψ_ba = b/a_ω= 0,4 , (см. стр.36 [1]). Межосевое расстояние

из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев по формуле 3.7 гл.3

[1]:

3 √T2•Khb =

aω = Ka•(U + 1)•2•U2•ψ

[σ ]

= 127,211 мм.

где для косозубых колес К_а = 43,0, а передаточное число нашей передачи U = 3,55 Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185-66 будет: a_ω = 125,0 мм.

1-й вариант расчёта модуля

Нормальный модуль зацепления берем по следующей рекомендации: m_n = (0,01...0,02)•a_w мм, для нас: m_n = 1,25... 2,5 мм, принимаем:

по ГОСТ 9563-60 (см. стр. 36[1]) m_n = 1,375 мм.

Принимаем предварительно угол наклона зубьев β = 10° и определим числа зубьев шестерни и колеса (см. формулу 30,16[1]):

z₁ = 2•a_w•сos(β)/((U + 1)•m_n) = 2•125•cos10°/(4,55•1,375) = 39 z₂ = 3,55•z₁ = 138

Уточненное значение угла наклона зубьев будет:

сos(β) = (z₁ + z₂)•m_n/(a_w•2) = (39 +138)•1,375/(125•2) = 0,9735 β = 13,2198°

Основные размеры шестерни и колеса: диаметры делительные:

d₁ = m_n•z₁/сos(β) = 1,375•39/0,9735 = 55,085 мм; d₂ = m_n•z₂/сos(β) = 1,375•138/0,9735 = 194,915 мм.

Проверка: a_w = (d₁ + d₂)/2 = (55,085 + 194,915)/2 = 125,0 мм. диаметры вершин зубьев:

d_a1 = d₁ + 2•m_n = 55,085 + 2•1,375 = 57,835 мм; d_a2 = d₂ + 2•m_n = 194,915 + 2•1,375 197,665 мм. ширина колеса: b₂ = ψ_ba•a_w = 0,4•125 = 50,0 мм; ширина шестерни: b₁ = b₂ + 5 мм = 50 + 5 = 55,0 мм; Определим коэффициент ширины шестерни по диаметру: ψ_{b_d} = b₁/d₁ = 55/55,085 = 0,998 Окружная скорость колес будет:

V = ω₁•d₁/2 = 152•55,085•10^-3 /2 = 4,197 м/c;

При такой скорости следует принять для зубчатых колес 8-ю степень точности. Коэффициент нагрузки равен:

Kh = Khb•Kha•Khv.

Коэффициент K_hb= 1,11 выбираем по таблице 3.5[1], коэффициент K_ha= 1,084 выбираем по таблице 3.4[1], коэффициент K_hv= 1,02 выбираем по таблице 3.6[1], тогда: K_h = 1,227

Проверку контактных напряжений проводим по формуле

σh =

ω _b2•_U2=

= 366,572 МПа. ≤ [σ_h]

Привод к ленточному конвейеру для подачи формовочной земли в литейный цех (стр. 1 из 11)

СОДЕРЖАНИЕ

1. ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

2. РАСЧЕТ 1-Й ЗУБЧАТОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ