Научная Петербургская Академия

Курсовая: Привод ленточного конвейера

Курсовая: Привод ленточного конвейера

Южно-Российский Государственный Университет Экономики И Сервиса

Волгодонский Институт Сервиса

Кафедра технического сервиса

ПРИВОД ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА

Пояснительная записка

Студент (Постоловский Н.Н.)

Группа 3СИ

Руководитель проекта

(Донец К.Г.)

2003г.

Содержание

Техническое задание. 4

Введение. 5

1. Кинематические расчеты.. 6

1.1. Кинематическая схема привода. 6

1.2. Выбор электродвигателя. 7

1.3. Уточнение передаточных чисел привода. 7

1.4. Определение вращающих моментов на валах привода. 7

2. Выбор материала и расчет допускаемых напряжений. 9

2.1. Выбор твердости, термической обработки и материала колес. 9

2.2. Допускаемые контактные напряжения. 9

2.3. Допускаемые напряжения изгиба. 10

2.4. Учет режима нагружения при определении допускаемых напряжений. 10

3. Расчет зубчатой передачи первой ступени. 12

3.1. Межосевое расстояние. 122

3.2. Предварительные основные размеры зубчатого колеса. 133

3.3. Модуль передачи. 133

3.4. Суммарное число зубьев колес и угол наклона. 144

3.5. Диаметры колес. 144

3.6. Размеры заготовок. 155

3.7. Проверка зубьев по контактным напряжениям. 155

3.8. Силы в зацеплении. 166

3.9. Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба. 166

3.10. Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки 177

4. Расчет зубчатой передачи второй ступени. 188

4.1. Межосевое расстояние. 188

4.2. Предварительные основные размеры зубчатого колеса. 188

4.3. Модуль передачи. 199

4.4. Суммарное число зубьев колес и угол наклона. 199

4.5. Диаметры колес. 20

4.6. Размеры заготовок. 20

4.7. Проверка зубьев по контактным напряжениям. 20

4.8. Силы в зацеплении. 211

4.9. Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба. 211

4.10. Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки 211

5. Расчет валов. 233

5.1. Расчет быстроходного вала. 233

5.2. Расчет промежуточного вала. 233

5.3. Расчет тихоходного вала. 233

6. Выбор подшипников. 255

6.1. Для быстроходного вала. 255

6.2. Для промежуточного вала. 255

6.3. Для тихоходного вала. 255

7. Проверочный расчет шпонки на прочность. 266

7.1. Расчет для зубчатого колеса первой ступени. 266

7.2. Расчет для зубчатого колеса второй ступени. 266

8. Список использованных источников. 277

9. Отзыв на курсовую работу. 288

Приложения ...............................29

Техническое задание

Вариант представляет схему традиционной компоновки конвейеров для

перемещения, например, рулонов ткани, подвесного конвейера для перемещения

готового платья и т.д..

Современная компоновка приводов бытовых приборов, машин и аппаратов основана

на принципах компактности. Например, двигатель ручного электросверла встроен

в корпус, привод компрессора холодильника встроен вместе с компрессором в

полностью изолированный корпус. Широко распространены мотор-редукторы

безмуфтового исполнения.

Мой вариант содержит наиболее распространенные узлы и элементы, расчет и

компоновка которых позволяют развить начальные навыки проектирования.

Согласно заданию необходимо освоить процесс расчета, конструирования,

компоновки и сборки основного узла – промежуточного вала в сборе с

шестернями, подшипниками, элементами регулирования; в таком узле

сконцентрированы основные элементы зубчатых передач, наиболее

распространенных в приводах объектов машиностроения, в частности, бытовых

машин, приборов и аппаратов.

Исходные данные:

Курсовая: Привод ленточного конвейера - частота вращения выходного вала редуктора;

Курсовая: Привод ленточного конвейера - требуемая мощность привода (на выходе);

Курсовая: Привод ленточного конвейера - ресурс.

Введение

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач,

выполненный в виде отдельного агрегата, и служащий для передачи вращения от

вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может

включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные

передачи.

Назначение редуктора - понижение угловой скорости и, соответственно,

повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

Редукторы классифицируют по следующим признакам: типу передачи, (зубчатые,

червячные или зубчато-червячные), числу ступеней (одноступенчатые,

двухступенчатые), типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-

цилиндрические), относительному расположению валов редуктора в пространстве

(горизонтальные, вертикальные), особенностями кинематической схемы

(развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью).

Возможности получения больших передаточных чисел при малых габаритах

обеспечивают планетарные и волновые редукторы.

Выполнение курсовой работы способствует закреплению и углублению знаний и

умений, полученных при изучении дисциплины «Основы функционирования систем

сервиса».

Работа позволяет получить следующие навыки:

· применение на практике приемов расчета и конструирования;

· составления кинематических схем, описания устройства и принципа

действия проектируемого объекта;

· обоснования и разработки технических решений и расчетов элементов

конструкций;

· работы со специальной технической литературой;

· анализа технических параметров и технико-экономического анализа

проектируемого изделия.

1. Кинематические расчеты

1.1. Кинематическая схема привода

Курсовая: Привод ленточного конвейера

1. Электродвигатель (мотор)

2. Муфта упругая

3. Вал быстроходный

4. Вал-шестерня быстроходной ступени

5. Корпус редуктора

6. Подшипниковый узел с глухой крышкой

7. Зубчатое колесо быстроходной ступени

8. Вал-шестерня тихоходной ступени

9. Вал-шестерня промежуточный

10. Зубчатое колесо тихоходной ступени

11. Барабан приводной ленточного конвейера

12. Вал приводного барабана

13. Опора подшипниковая приводного барабана

14. Лента конвейера

15. Муфта упругая

16. Подшипниковый узел со сквозной крышкой с уплотнением

17. Вал тихоходный

Проектируемый редуктор служит для передачи вращения и изменяющегося крутящего

момента от электродвигателя к исполнительному механизму – приводному барабану

ленточного конвейера. Проследим передачу момента. От электродвигателя 1

посредством муфты 2 крутящий момент передается на быстроходный вал 3,

установленный в корпусе 5 на подшипниках 6. Быстроходный вал имеет зубчатый

венец 4 (шестерня), которая зацепляется с зубчатым колесом 7, установленным

посредством шпоночного соединения с промежуточным валом 9, установленным

также на подшипниках качения. На промежуточном валу имеется также зубчатый

венец 8 (промежуточный вал может быть выполнен в виде вал-шестерни), которое

зацепляется с зубчатым колесом 10, установленным посредством шпоночного

соединения на тихоходном валу 17, установленном также в корпусе редуктора на

подшипниках качения. Выходной конец тихоходного вала 17 посредством

шпоночного соединения и муфты 15 соединен с приводным валом 12 барабана 11

ленточного конвейера с лентой 14.

Условно называют зубчатую передачу 4-7 быстроходной ступенью и зубчатую передачу

8-10 тихоходной ступенью редуктора. Итак, крутящий момент передается: с вала

электродвигателя на быстроходную ступень 4-7, далее на промежуточном валу на

участке 7-8 на тихоходную ступень 8-10, далее на муфту 15 и на вал приводного

барабана 16. Число оборотов электродвигателя в данной системе максимально.

Число оборотов промежуточного вала в Курсовая: Привод ленточного конвейера

раз меньше; число оборотов тихоходного вала в Курсовая: Привод ленточного конвейера

раз меньше. Момент на валу электродвигателя в данной системе минимальный, а на

выходном валу – максимальный, с учетом небольших потерь в подшипниках, зубчатых

передачах и муфтах. Можно сказать, что момент возрастает в Курсовая: Привод ленточного конвейера

раз.

1.2. Выбор электродвигателя

Для выбора электродвигателя определяют требуемую его мощность и частоту

вращения.

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

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера - общее КПД звеньев кинематической цепи:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

по таблице 1.1 находим значения КПД отдельных звеньев кинематической цепи:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

таким образом, Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Тогда требуемая мощность электродвигателя:

Курсовая: Привод ленточного конвейера кВт.

По таблице 24.9 выбираем стандартный электродвигатель АИР132М4 мощностью Курсовая: Привод ленточного конвейера

кВт с синхронной частотой вращения Курсовая: Привод ленточного конвейера

об/мин.

1.3. Уточнение передаточных чисел привода

Общее передаточное число привода находим по формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Полученное передаточное число распределяем между первой и второй ступенями

редуктора по формулам:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера .

1.4. Определение вращающих моментов на валах привода

Частота вращения быстроходного вала:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера об/мин.

Частота вращения промежуточного вала:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера об/мин.

Частота вращения тихоходного вала:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера об/мин.

Вращающий момент электродвигателя определяется по формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера Н м.

Вращающие моменты соответственно на быстроходном, промежуточном и тихоходном

валах определяются по формулам:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Подставляя имеющиеся значения в указанные формулы получим:

Курсовая: Привод ленточного конвейера Н м; Курсовая: Привод ленточного конвейера Н м; Курсовая: Привод ленточного конвейера Н м.

2. Выбор материала и расчет допускаемых

напряжений

2.1. Выбор твердости,

термической обработки и материала колес

Передачи со стальными зубчатыми колесами имеют минимальную массу и габариты, тем

меньшие, чем выше твердость рабочих поверхностей зубьев, которая, в свою

очередь, зависит от марки стали и варианта термической обработки. По таблице

2.1 для шестерни и зубчатого колеса выбрана сталь марки 40Х. Термическая

обработка зубчатого колеса – улучшение, твердость 235.262НВ, Курсовая: Привод ленточного конвейера

МПа; термическая обработка шестерни – улучшение, твердость 269.302НВ, Курсовая: Привод ленточного конвейера

МПа. Зубья колес из улучшаемых сталей хорошо прирабатываются и не подвержены

хрупкому разрушению.

2.2. Допускаемые контактные напряжения

Допускаемые контактные напряжения для шестерни и зубчатого колеса определяют

по формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Предел контактной выносливости Курсовая: Привод ленточного конвейера вычисляют по формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа; Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Коэффициент запаса прочности для зубчатых колес с однородной структурой

материала Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Коэффициент долговечности Z N учитывает влияние ресурса:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Число Курсовая: Привод ленточного конвейера циклов,

соответствующее перелому кривой усталости, определяется по средней твердости

поверхностей зубьев:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Ресурс Курсовая: Привод ленточного конвейера передачи в

числах циклов перемены напряжений при частоте вращения Курсовая: Привод ленточного конвейера

, об/мин, и времени работы Курсовая: Привод ленточного конвейера

, час, находится по формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера – число

вхождений в зацепление зуба рассчитываемого колеса за один его оборот.

при расчете первой ступени редуктора: Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

при расчете второй ступени редуктора: Курсовая: Привод ленточного конвейера .

В соответствии с кривой усталости напряжения Курсовая: Привод ленточного конвейера

не могут иметь значений меньших Курсовая: Привод ленточного конвейера

. Поэтому, поскольку в обоих случаях Курсовая: Привод ленточного конвейера

, принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Следовательно, коэффициент долговечности Курсовая: Привод ленточного конвейера

.

Коэффициент Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

учитывающий влияние шероховатости сопряженных поверхностей зубьев, принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера

.

Коэффициент Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

учитывающий влияние окружной скорости, принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера

, поскольку это значение соответствует твердым передачам, работающим на малых

окружных скоростях.

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа; Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Поскольку допускаемые контактные напряжения Курсовая: Привод ленточного конвейера

для цилиндрических передач с прямыми зубьями не могут превышать меньшего из

допускаемых контактных напряжений шестерни Курсовая: Привод ленточного конвейера

и колеса Курсовая: Привод ленточного конвейера , то Курсовая: Привод ленточного конвейера

МПа.

2.3. Допускаемые напряжения изгиба

Допускаемые напряжения изгиба зубьев шестерни и колеса определяют по общей

зависимости, учитывая влияние на сопротивление усталости при изгибе

долговечности, шероховатости поверхности выкружки и реверса, используя

приведенную ниже формулу:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Предел выносливости при отнулевом цикле вычисляют по следующей формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа; Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Коэффициент запаса прочности Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Коэффициент долговечности:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Для длительно работающих быстроходных передач принимают Курсовая: Привод ленточного конвейера , поэтому Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Коэффициент Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

учитывающий влияние шероховатости переходной поверхности между зубьями,

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

поскольку это значение соответствует шлифованию и зубофрезерованию с параметром

шероховатости Курсовая: Привод ленточного конвейера мкм.

Коэффициент YA , учитывает влияние двустороннего приложения

нагрузки (реверса). Курсовая: Привод ленточного конвейера

, поскольку приложение нагрузки одностороннее (без реверса).

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа; Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Поскольку допускаемые напряжения изгиба Курсовая: Привод ленточного конвейера

для цилиндрических передач с прямыми зубьями не могут превышать меньшего из

допускаемых напряжений изгиба шестерни Курсовая: Привод ленточного конвейера

и колеса Курсовая: Привод ленточного конвейера , то Курсовая: Привод ленточного конвейера

МПа.

2.4. Учет режима нагружения при определении допускаемых напряжений

Режим нагружения редуктора средний нормальный, т.е. работа большую часть

времени со средними нагрузками.

В расчетах на контактную выносливость переменность режима нагружений

учитывают при определении коэффициента долговечности Курсовая: Привод ленточного конвейера

: вместо назначенного ресурса Курсовая: Привод ленточного конвейера

подставляют эквивалентное число циклов Курсовая: Привод ленточного конвейера

:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент эквивалентности ( по табл. 2.4).

при расчете первой ступени редуктора: Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

при расчете второй ступени редуктора: Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Поскольку в обоих случаях Курсовая: Привод ленточного конвейера , то принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера .

В расчетах на выносливость при изгибе для определения коэффициента

долговечности Курсовая: Привод ленточного конвейера

вместо Курсовая: Привод ленточного конвейера подставляют

эквивалентное число циклов Курсовая: Привод ленточного конвейера

:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент эквивалентности (по табл. 2.4).

при расчете первой ступени редуктора: Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

при расчете второй ступени редуктора: Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Поскольку Курсовая: Привод ленточного конвейера , то принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера .

3. Расчет зубчатой передачи первой ступени

3.1. Межосевое расстояние

Предварительное значение межосевого расстояния находим по формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент, зависящий от поверхностной твердости зубьев.

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм;

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Окружную скорость Курсовая: Привод ленточного конвейера , м/с, вычисляют по формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера м/с.

Степень точности (по ГОСТ 1643-81, табл. 2.5) принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Окончательное значение межосевого расстояния:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера МПаКурсовая: Привод ленточного конвейера ;

Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент ширины;

Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент

нагрузки в расчетах на контактную прочность, вычисляется по формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Коэффициент Курсовая: Привод ленточного конвейера

учитывает внутреннюю динамику нагружения, связанную прежде всего с ошибками

шагов зацепления и погрешностями профилей зубьев шестерни и колеса. Значение Курсовая: Привод ленточного конвейера

(по табл. 2.6).

Коэффициент Курсовая: Привод ленточного конвейера

учитывает неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий,

обусловливаемую погрешностями изготовления и упругими деформациями валов,

подшипников. Зубья зубчатых колес могут прирабатываться: в результате

повышенного местного изнашивания распределение нагрузки становится более

равномерным. Поэтому рассматривают коэффициенты неравномерности распределения

нагрузки в начальный период работы Курсовая: Привод ленточного конвейера

и после приработки Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Значение коэффициента Курсовая: Привод ленточного конвейера

принимают по табл. 2.7 в зависимости от коэффициента Курсовая: Привод ленточного конвейера

, схемы передачи и твердости зубьев.

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Коэффициент Курсовая: Привод ленточного конвейера определяют по формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент, учитывающий приработку зубьев:

Курсовая: Привод ленточного конвейера (по табл. 2.8).

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Коэффициент Курсовая: Привод ленточного конвейера определяют по формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Начальное значение коэффициента Курсовая: Привод ленточного конвейера

распределения нагрузки между зубьями в связи с погрешностями изготовления

(погрешностями шага зацепления и направления зуба) определяют в зависимости от

степени точности по нормам плавности:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Используя полученные значения находим коэффициент нагрузки в расчетах на

контактную прочность:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм;

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

3.2. Предварительные основные размеры зубчатого колеса

Делительный диаметр зубчатого колеса вычисляется по формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Ширина зубчатого колеса вычисляется по формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм;

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Ширина шестерни вычисляется по формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

3.3. Модуль передачи

Максимально допустимый модуль Курсовая: Привод ленточного конвейера

, мм, определяют из условия неподрезания зубьев у основания:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Минимальное значение модуля Курсовая: Привод ленточного конвейера ,мм, определяют из условия прочности:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент

нагрузки при расчете по напряжениям изгиба, вычисляется по формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Коэффициент Курсовая: Привод ленточного конвейера

учитывает внутреннюю динамику нагружения, связанную прежде всего с ошибками

шагов зацепления шестерни и колеса. Значение Курсовая: Привод ленточного конвейера

(по табл. 2.9).

Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент,

учитывающий влияние погрешностей изготовления шестерни и колеса на

распределение нагрузки между зубьями. Определяется так же, как при расчетах на

контактную прочность:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент,

учитывающий влияние погрешностей изготовления шестерни и колеса на

распределение нагрузки между зубьями. Определяют так же, как при расчетах на

контактную прочность:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Используя полученные значения находим коэффициент нагрузки при расчете по

напряжениям изгиба:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Из ряда стандартных модулей принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

3.4. Суммарное число зубьев колес и угол наклона

Угол наклона Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Суммарное число зубьев:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Число зубьев шестерни:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Число зубьев зубчатого колеса:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Фактическое передаточное число:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Передаточное число иБ совподает с фактическим передаточным

числом иБФ. Поэтому найденные значения количества зубьев

колеса и шестерни принимаем за окончательные.

3.5. Диаметры колес

Делительный диаметр шестерни:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Делительный диаметр зубчатого колеса:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Диаметр Курсовая: Привод ленточного конвейера окружностей вершин зубьев колес:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент смещения, при Курсовая: Привод ленточного конвейера принимает значение Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент воспринимаемого смещения: Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

Курсовая: Привод ленточного конвейера – делительное межосевое расстояние: Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм; Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Диаметр Курсовая: Привод ленточного конвейера окружностей впадин зубьев колес:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

3.6. Размеры заготовок

Диаметр заготовок:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Толщина заготовок:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Для выбранного материала зубчатого колеса Курсовая: Привод ленточного конвейера

(по табл. 2.1), что не удовлетворяет условию Курсовая: Привод ленточного конвейера

, поэтому для зубчатого колеса вместо стали марки 40Х выбираем сталь марки 40ХН,

предельные размеры диаметра заготовок которой Курсовая: Привод ленточного конвейера

мм. Твердость зубьев 235...262НВ, что совпадает с параметрами стали марки 40Х.

3.7. Проверка зубьев по контактным напряжениям

Расчетное значение контактного напряжения:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера МПаКурсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Отклонение Курсовая: Привод ленточного конвейера от ранее найденного Курсовая: Привод ленточного конвейера :

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера

Полученное значение Курсовая: Привод ленточного конвейера

меньше ранее найденного значения Курсовая: Привод ленточного конвейера

на 4%, что является допустимым, поэтому значение Курсовая: Привод ленточного конвейера

МПа принимаем за окончательное.

3.8. Силы в зацеплении

Окружная сила:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера Н.

Радиальная сила:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера - для стандартного угла.

Курсовая: Привод ленточного конвейера Н.

Осевая сила:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера Н.

3.9. Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба

Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент,

учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений, Курсовая: Привод ленточного конвейера

(по табл. 2.10);

Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент, учитывающий угол наклона зуба, Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа,

что удовлетворяет обязательному условию Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где,Курсовая: Привод ленточного конвейера (по табл. 2.10).

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа,

что также удовлетворяет обязательному условию Курсовая: Привод ленточного конвейера .

3.10. Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки

Целью расчета является предотвращение остаточных деформаций или хрупкого

разрушения поверхностного слоя или самих зубьев при действии пикового момента Курсовая: Привод ленточного конвейера

. Действие пиковых нагрузок оценивают коэффициентом перегрузки Курсовая: Привод ленточного конвейера

.

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Для предотвращения остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного

слоя контактное напряжение Курсовая: Привод ленточного конвейера

не должно превышать допускаемое напряжение Курсовая: Привод ленточного конвейера

;

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Допускаемое напряжение принимают:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Курсовая: Привод ленточного конвейера , т.е. при действии

пикового момента не произойдет хрупкого разрушения поверхностного слоя.

Для предотвращения остаточных деформаций и хрупкого разрушения зубьев напряжение Курсовая: Привод ленточного конвейера

изгиба при действии пикового момента не должно превышать допускаемое Курсовая: Привод ленточного конвейера

;

Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Допускаемые напряжения принимают:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера – максимально

возможное значение коэффициента долговечности, для сталей с объемной

термообработкой Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент

влияния частоты приложения пиковой нагрузки, в случае единичных перегрузок Курсовая: Привод ленточного конвейера

;

Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент запаса прочности, Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Курсовая: Привод ленточного конвейера и Курсовая: Привод ленточного конвейера

, т.е. при действии пикового момента не произойдет хрупкого разрушения зубьев.

4. Расчет зубчатой передачи второй ступени

Расчет зубчатой передачи второй ступени производится по формулам, приведенным

при расчете зубчатой передачи первой ступени, поэтому далее расчетные формулы

не приводятся, значения подставляются в указанные ранее формулы и дополняются

краткими пояснениями.

4.1. Межосевое расстояние

Предварительное значение межосевого расстояния:

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм;

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Окружная скорость:

Курсовая: Привод ленточного конвейера м/с.

Степень точности по ГОСТ 1643-81 назначена Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Для вычисления окончательного значения окружной скорости вычисляем значение

коэффициента Курсовая: Привод ленточного конвейера :

Курсовая: Привод ленточного конвейера

Коэффициент Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

учитывающий внутреннюю динамику нагружения, находиться по таблице 2.6 принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера

.

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера (по табл. 2.7).

Курсовая: Привод ленточного конвейера (по табл. 2.8).

Курсовая: Привод ленточного конвейера

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Тогда находим значение Курсовая: Привод ленточного конвейера :

Курсовая: Привод ленточного конвейера

Окончательное значение межосевого расстояния:

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм;

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

4.2. Предварительные основные размеры зубчатого колеса

Делительный диаметр зубчатого колеса:

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Ширина зубчатого колеса:

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм;

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

окончательное значение Курсовая: Привод ленточного конвейера

мм.

Ширина шестерни:

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

4.3. Модуль передачи

Максимально допустимый модуль Курсовая: Привод ленточного конвейера , мм:

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Для вычисления минимального значения модуля (Курсовая: Привод ленточного конвейера ) находим коэффициент нагрузки Курсовая: Привод ленточного конвейера :

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Коэффициент Курсовая: Привод ленточного конвейера

учитывающий внутреннюю динамику нагружения, по таблице 2.9 принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера

.

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Используя полученные значения находим коэффициент Курсовая: Привод ленточного конвейера :

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Из ряда стандартных модулей принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

4.4. Суммарное число зубьев колес и угол наклона

Угол наклона Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Суммарное число зубьев:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Число зубьев шестерни:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Число зубьев зубчатого колеса:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Фактическое передаточное число:

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

4.5. Диаметры колес

Делительный диаметр шестерни:

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Делительный диаметр зубчатого колеса:

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Коэффициент смещения Курсовая: Привод ленточного конвейера при Курсовая: Привод ленточного конвейера принимает значение Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

Делительное межосевое расстояние Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Коэффициент воспринимаемого смещения Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

Диаметр Курсовая: Привод ленточного конвейера окружностей вершин зубьев колес:

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Диаметр Курсовая: Привод ленточного конвейера окружностей впадин зубьев колес:

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

4.6. Размеры заготовок

Диаметр заготовок:

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Толщина заготовок:

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Для выбранного материала зубчатого колеса параметр Курсовая: Привод ленточного конвейера

(по табл. 2.1) не удовлетворяет условию Курсовая: Привод ленточного конвейера

, поэтому для зубчатого колеса вместо стали марки 40Х выбираем сталь марки 40ХН.

Твердость зубьев 235...262НВ, что совпадает с параметрами стали марки 40Х.

4.7. Проверка зубьев по контактным напряжениям

Расчетное значение контактного напряжения:

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Отклонение Курсовая: Привод ленточного конвейера от ранее найденного Курсовая: Привод ленточного конвейера :

Курсовая: Привод ленточного конвейера

Полученное значение Курсовая: Привод ленточного конвейера

больше ранее найденного значения Курсовая: Привод ленточного конвейера

на 2%, что является допустимым, поэтому значение Курсовая: Привод ленточного конвейера

МПа принимаем за окончательное.

4.8. Силы в зацеплении

Окружная сила:

Курсовая: Привод ленточного конвейера Н.

Радиальная сила:

Курсовая: Привод ленточного конвейера Н.

Осевая сила:

Курсовая: Привод ленточного конвейера Н.

4.9. Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба

Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса:

Коэффициент Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений, по таблице 2.10 принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера

, Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент, учитывающий угол наклона зуба, Курсовая: Привод ленточного конвейера ;

Курсовая: Привод ленточного конвейера – коэффициент, учитывающий перекрытие зубьев, Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа,

что удовлетворяет обязательному условию Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Расчетное напряжение изгиба в зубьях шестерни:

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа,

что также удовлетворяет обязательному условию Курсовая: Привод ленточного конвейера .

4.10. Проверочный расчет на прочность зубьев при действии пиковой нагрузки

Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Для предотвращения остаточных деформаций или хрупкого разрушения поверхностного

слоя контактное напряжение Курсовая: Привод ленточного конвейера

не должно превышать допускаемое напряжение Курсовая: Привод ленточного конвейера

;

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Допускаемое напряжение:

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Курсовая: Привод ленточного конвейера , т.е. при действии

пикового момента не произойдет хрупкого разрушения поверхностного слоя.

Для предотвращения остаточных деформаций и хрупкого разрушения зубьев напряжение Курсовая: Привод ленточного конвейера

изгиба при действии пикового момента не должно превышать допускаемое Курсовая: Привод ленточного конвейера

;

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Допускаемые напряжения соответствуют значениям, найденным при расчете первой

ступени редуктора:

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа.

Курсовая: Привод ленточного конвейера и Курсовая: Привод ленточного конвейера

, т.е. при действии пикового момента не произойдет хрупкого разрушения зубьев.

5. Расчет валов

5.1. Расчет быстроходного вала

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм;

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

5.2. Расчет промежуточного вала

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм;

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм,

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

где Курсовая: Привод ленточного конвейера .

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

5.3. Расчет тихоходного вала

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм,

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм,

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера .

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм,

в соответствии с рядом стандартных размеров (по ГОСТ 6636-69, табл. 24.1)

принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Курсовая: Привод ленточного конвейера ; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

6. Выбор подшипников

Для опор валов цилиндрических прямозубых редукторов применяют шариковые

радиальные подшипники. Первоначально назначаем подшипники легкой серии, класс

точности 0.

6.1. Для быстроходного вала

Курсовая: Привод ленточного конвейера Принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм

Выбираем «Подшипник 208 ГОСТ 8338-75» с параметрами (см. рис.):

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

6.2. Для промежуточного вала

Принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Выбираем «Подшипник 209 ГОСТ 8338-75» с параметрами:

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

6.3. Для тихоходного вала

Принимаем Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Выбираем «Подшипник 215 ГОСТ 8338-75» с параметрами:

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм; Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

7. Проверочный расчет шпонки на прочность

7.1. Расчет для зубчатого колеса первой ступени

Курсовая: Привод ленточного конвейера

Расчет рабочей (минимально необходимой) длины Курсовая: Привод ленточного конвейера шпонки производится по формуле:

Курсовая: Привод ленточного конвейера ,

где Курсовая: Привод ленточного конвейера - допускаемое напряжение смятия шпонки при действии нагрузки, Курсовая: Привод ленточного конвейера МПа;

Курсовая: Привод ленточного конвейера - высота шпонки, Курсовая: Привод ленточного конвейера мм (по табл. 24.29).

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Ширина ступицы зубчатого колеса первой ступени принимается равной 55мм,

поскольку это значение превышает минимально необходимое для обеспечения

прочности шпонки.

7.2. Расчет для зубчатого колеса второй ступени

Высота шпонки Курсовая: Привод ленточного конвейера мм (по табл. 24.29).

Курсовая: Привод ленточного конвейера мм.

Ширина ступицы зубчатого колеса второй ступени принимается равной 75мм,

поскольку это значение превышает минимально необходимое для обеспечения

прочности шпонки.

8. Список использованных источников

1. Дунаев П.Ф., Леликов О.П.. Конструирование узлов и деталей машин. М.

Высшая школа. 2001г

2. Курс лекций пр. Кравченко П.Д.

9. Отзыв на курсовую работу

Студент __ курса _____ группы

Факультет ________

Тема курсовой работы:

Руководитель курсовой работы

(подпись)



(C) 2009