Проет привода конвейера

СОДЕРЖАНИЕ
1. ВЫБОР СТАНДАРТНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
1.1. Определение требуемой мощности электродвигателя
2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ
2.1. Определение общего передаточного отношения привода и разбивка его по ступеням
2.2. Определение частот вращения на валах двигателя
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КРУТЯЩИХ МОМЕНТОВ НА ВАЛАХ ПРИВОДА
4. РАСЧЁТ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КОСОЗУБЫХ ПЕРЕДАЧ РЕДУКТОРА
4.1. Расчёт быстроходной ступени
4.2. Расчёт тихоходной ступени
5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛОВ
5.1. Расчёт и проектирование второго вала привода
5.2. Расчёт и проектирование третьего вала
5.3. Расчёт и проектирование четвёртого вала привода
6. ВЫБОР МЕТОДА СМАЗКИ ЭЛЕМЕНТОВ РЕДУКТОРА И НАЗНАЧЕНИЕ СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ
7. КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ ШЕСТЕРНИ И КОЛЕСА
7.1. Быстроходная ступень
7.2. Тихоходная ступень
8. КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗМЕРЫ КОРПУСА РЕДУКТОРА
9. СОСТАВЛЕНИЕ РАСЧЁТНОЙ СХЕМЫ ПРИВОДА
9.1. Вал ЕF (IV) (без учета консольных нагрузок)
9.2 Вал СD (III)
9.3. Вал AB (II) (без учета консольных нагрузок)
10. РАСЧЕТ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВ
11. ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
12. УТОЧНЁННЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ
12.1. Уточнённый расчёт промежуточного вала
13. НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРА
14. РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ
15. СБОРКА РЕДУКТОРА
ЛИТЕРАТУРА

В соответствии с полученными данными и рекомендациями [5, стр 117] можно сделать вывод, что полученные результаты долговечности подшипников соответствуют долговечности цилиндрического редуктора по ГОСТ.
11. ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Шпонки призматические со скругленными торцами. Размеры сечений шпонок и пазов и длины шпонок – по ГОСТ 23360 – 78, см. табл. 8.9 [2, стр. 169].
Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.
Напряжение смятия и условие прочности находим по следующей формуле [2, стр. 170]:
, (11.1)
где Tраб – передаваемый рабочий вращающий момент на валу, ;,
Для выбранного нами двигателя отношение величин пускового и номинального вращающих моментов k=1,8.
d – диаметр вала в месте установки шпонки, мм;
b, h – размеры сечения шпонки, мм;
t1 – глубина паза вала, мм;
- допускаемое напряжение смятия.
Допускаемое напряжение смятия при стальной ступице , при чугунной ступице МПа.
Ведущий вал: мм; ; t1 = 4,0 мм; длина шпонки под чугунной ступицей полумуфты l = 32 мм; момент на ведущем валу ;
МПа ≤
Промежуточный вал:
мм; ; t1 = 5,0 мм; длина шпонки под шестерней l = 80 мм; момент на промежуточном валу ;
МПа < .
мм; ; t1 = 5,0 мм; длина шпонки под колесом l = 54 мм; момент на промежуточном валу ;
МПа ≤ .
Ведомый вал:
проверяем шпонку под колесом: мм; ; t1 = 6,0 мм; длина шпонки
l = 78 мм; момент на ведомом валу ;
МПа ≤ .
Проверим шпонку под полумуфтой на выходном участке вала: мм; ; t1 = 5,0 мм; длина шпонки l = 80 мм; момент на ведомом валу ;
МПа > , учитывая, что материал полумуфты МУВП – чугун марки СЧ 20.
Для предотвращения смятия шпонки на выходном участке вала установим вторую шпонку под углом 1800. Тогда
МПа < .
12. УТОЧНЁННЫЙ РАСЧЁТ ВАЛОВ
Уточнённые расчёт валов состоит в определении коэффициентов запаса прочности s для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями [s]. Прочность соблюдена при s ≥ [s].
Будем производить расчёт для предположительно опасных сечений промежуточного вала. Расчёт остальных валов производится аналогично.
12.1. Уточнённый расчёт промежуточного вала
Материал промежуточного вала – сталь 45 нормализованная. По табл. 3.2 [3, стр. 50] находим механические свойства нормализованной стали 45, учитывая, что диаметр заготовки (вала) в нашем случае меньше 90 мм: МПа.
Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по отнулевому (пульсирующему).
Предел выносливости при симметричном цикле изгиба
МПа.
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений
МПа.
Крутящий момент на валу .
Изгибающий момент в вертикальной плоскости в сечении под колесом слева:
;
Изгибающий момент в вертикальной плоскости в сечении под колесом справа:
Проверка:
Изгибающий момент в вертикальной плоскости в сечении под шестерней:
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости под колесом слева:
;
Изгибающий момент в горизонтальной плоскости под шестерней:
;
Проверка: изгибающий момент в горизонтальной плоскости под колесом справа:
Суммарный изгибающий момент в опасном сечении под шестерней (см. эпюру)
.
Сечение под шестерней. Диаметр вала в этом сечении 32 мм. Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки (см. Рис.12.1). По таблице 8.5 [1, стр. 165] находим значения эффективных коэффициентов концентрации нормальных напряжений и напряжений кручения : и . Масштабные факторы, см. табл. 8.8 [1, стр. 166]: и ; коэффициенты и [2, стр. 163, 166].
Момент сопротивления кручению (d=32 ; b=10 мм; t1=5 мм)
мм. (12.1)

Рис. 12.1
Момент сопротивления изгибу
мм. (12.2)
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений
Мпа. (12.3)
Амплитуда нормальных напряжений изгиба
МПа; (12.4)
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям
. (12.5)
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям
. (12.6)
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения под шестерней
. (12.7)
Для обеспечения прочности коэффициент запаса должен быть не меньше [s]=1,5-1,7.
13. НАЗНАЧЕНИЕ ПОСАДОК ДЕТАЛЕЙ РЕДУКТОРА
Назначение посадок производится при разработке конструкции. Посадки указывают на чертеже общего вида, а затем на рабочих чертежах деталей проставляют предельные отклонения.
Это выполняется одним из трёх способов:
условным обозначением
числовыми значениями отклонений, мм.
условным обозначениями совместно с числовыми, взятыми в скобки.
Первый способ применяют, если номинальный размер включён в ГОСТ 6636-69 и отклонения приняты по системе отверстия СТ СЭВ 145.75
В других случаях оправдано применение второго или третьего способов.
Назначение посадок проводим в соответствии с данными таблицы 10.13 [2, стр.263].
Определим посадки для промежуточного вала.
Зубчатые колёса на вал напрессовываются с посадкой Н7/r6 по ГОСТ 25347-82, обеспечивающей гарантированный натяг.
Посадка с натягом
Шейки валов под подшипниками выполнены с отклонением вала l0.
Отклонение отверстий в корпусе под наружные кольца подшипников по L0.
Переходные посадки
Отклонение под распорные втулки H8/h8.
Посадка с зазором
14. РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ
Выбираем сечение клинового ремня по мощности и числу оборотов на валу 1. При об/мин и Вт принимаем сечение ремня типа А [3, с. 83], При Нм для ремня типа А минимальный диаметр [3, с. 84]. Принимаем .
Находим диаметр ведомого шкива, приняв относительное скольжение ε = 0,02:
. [14.1]
Ближайшее стандартное значение [3, c. 426]. Уточняем передаточное отношение i с учетом ε:
.
Расхождение с заданным составляет 2,85%, что не превышает допустимого значения 3% [3, c. 85].
Определяем межосевое расстояние а: его выбираем в интервале
[14.2]
принимаем близкое к среднему значение а = 400 мм.
Расчетная длина ремня:
. [14.3]
Ближайшее стандартное значение L = 1250 мм, .
Вычисляем
и определяем новое значение а с учетом стандартной длины L:
[14.4]
Угол обхвата меньшего шкива
[14.5]
Скорость ремня
[3, c.85] [14.6]
Число пробегов
[3, c.85] [14.7]
По таблице 5.5 [3, c.86] определяем величину приведенной мощности , передаваемой одним клиновым ремнем: =1,3 кВт на один ремень.
Коэффициент угла обхвата:
. [14.8]
Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня:
. [14.9]
Коэффициент режима работы при заданных условиях [3, c. 78], тогда допускаемое окружное усилие на один ремень:
Коэффициент числа ремней в комплекте клиноременной передачи [3, c. 80].
кВт [14.10]
Расчетное число ремней:
. [14.12]
Определяем усилия в ременной передаче, приняв напряжение от предварительного натяжения
Предварительное натяжение каждой ветви ремня:
; [14.13]
Окружная сила, передаваемая комплектом ремней:
Н [14.14]
Рабочее натяжение одного ремня ведущей ветви
; [14.15]
Рабочее натяжение одного ремня ведомой ветви
; [14.16]
усилие на валы
. [14.17]
Шкивы изготавливать из чугуна СЧ 15-32, шероховатость рабочих поверхностей .

15. СБОРКА РЕДУКТОРА
Перед сборкой внутреннюю полость корпуса тщательно очищаем и покрываем маслостойкой краской.
Сборку производим в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов:
на ведущий вал напрессовывают шарикоподшипники 21, предварительно нагретые в масле до 80 – 100ºС;
в промежуточный вал закладываем шпонки 10 × 8 × 80 и10 × 8 × 54 напрессовывают зубчатое колесо 6 и шестерню 7 до упора в бурт, устанавливают распорные кольца 18 и 19, затем напрессовывают шарикоподшипники 21, нагретые в масле;
в ведомый вал закладываем шпонку 16 × 10 × 78, напрессовываем колесо 8 тихоходной ступени до упора в бурт вала, устанавливаем распорную втулку 20 и шарикоподшипники 22, нагретые в масле.
Собранные валы укладываем в основание корпуса редуктора, и надеваем крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым лаком. Для центровки устанавливаем крышку на корпус с помощью двух конических штифтов 12 × 35 ГОСТ 3129 – 70; затягиваем болты, крепящие крышку к корпусу.
После этого в подшипниковые камеры закладываем пластичную смазку; ставим крышки подшипников с комплектом металлических прокладок. Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладываем манжетные уплотнения 23 и 24. Проверяем проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников и закрепляем крышки 9, 10, 11 винтами 28.
Затем ввёртываем пробку 15 маслоспускного отверстия с прокладкой 17 и жезловый маслоуказатель 12. Заливаем в корпус масло и закрываем смотровое отверстие крышкой с прокладкой; закрепляем крышку болтами 27.
Собранный редуктор обкатываем и подвергаем испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По данным задания на курсовой проект спроектирован привод к конвейеру, представляющий собой электродвигатель, двухступенчатый цилиндрический косозубый редуктор и сварную раму.
В процессе проектирования подобран электродвигатель, произведён расчёт редуктора.
Расчёт редуктора включает в себя кинематические расчёты тихоходной и быстроходной ступеней, определение сил, действующих на звенья узлов, расчёты конструкций на прочность, процесс сборки отдельных узлов.

ЛИТЕРАТУРА
1. Чернавский С.А., Ицкович Г. М., Боков К. Н. и др. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для техникумов – М.: Машиностроение,1979. – 351с.
2. Чернавский С.А., Боков К. Н.,. Чернин И. М и др. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для учащихся машиностроительных специальностей техникумов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение,1979. – 351с.
3. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие. Изд-е 2-е, перераб. и дополн. – Калининград: Янтар. сказ, 1999. – 454с.
4. Цехнович Л.И., Петриченко И.П. Атлас конструкций редукторов,: Учебное пособие. – 2-е изд., перераб. и дополн. – К: Выща. шк.,1990. – 151с.: ил.
5. Анурьев В. И. Справочник конструктора – машиностроителя: В 3-х т. Т.1 – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1982. – 736с.
6. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин: Учебное пособие для технических специальностей вузов. – 6-е изд., исп. – М.: Высш. шк., 2000. – 447с.

2
+δ
+50
r6
NMIN
NMAX
+34
+25
Н7
0
dMIN
Ø 32
DMIN
dMAX
-δ
DMAX
+δ
+21
SMAX
+15
k6
NMAX
Н7
+2
0
Ø30
dMIN
DMIN
-δ
dMAX
DMAX
Ø 62
0
Н8
+46
DMAX
DMIN
SMAX
+δ
-46
h8
dMAX
dMIN
-δ