М инистерство образования и науки РФ

Пензенский государственный университет

Кафедра: «Теоретическая и прикладная механика»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

«Детали машин и основы конструирования»

на тему: «Привод к ленточному конвейеру»

ПГУ 2.151001.0308ПЗ

Разработал: студент гр.08ММ1 Бутузов М.М.

Руководитель: Кочетков Д.В.

2010г.

Реферат

Данный курсовой проект состоит из пояснительной записки и графической части. В пояснительной записке приведен расчет привода к ленточному конвейеру, выполненный на 41 листе в которых подробно расписана методика кинематического расчета привода и выбора электродвигателя, проведен проектный расчет на прочность зубчатых передач, расчет вала на прочность, кроме этого расчет шпоночных соединений и расчет подшипников качения.

Графическая часть содержит: лист формата А1 – сборочный чертеж редуктора, лист формата А3 – чертеж тихоходного вала, лист формата А3 – чертеж зубчатого колеса, два листа формата А1, чертеж общего вида.

Содержание

1. Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя…......4

1.1. Выбор электродвигателя….............................................................4

1.2. Кинематический расчет привода…………………………………5

2. Проектный расчет на прочность зубчатой передачи редуктора….8

2.1. Выбор материала шестерни и колеса…………………………….8

2.2. Определение допускаемых напряжений……………………. …..9

2.2.1. Допускаемые контактные напряжения………………………10

2.2.2. Допускаемые напряжения изгиба зубьев…………………….11

2.3. Проектный расчет на прочность закрытой цилиндрической зубчатой передачи редуктора……………………………………........12

3. Расчет цепной передачи редуктора……………………………….21

4. Определение компоновочных размеров редуктора………….........24

5. Расчет соединения вал-ступица…………………………………….27

6. Расчет тихоходного вала редуктора………………………………..28

7. Выбор подшипников качения………………………………………36

Список используемой литературы……………………………………40

Приложение

1. Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя

Проектирование приводных устройств начинается с кинематического расчета привода, задачей которого является выбор по каталогу электродвигателя, определение общего передаточного числа привода и разбивка его по отдельным ступеням передач согласно кинематической схеме. Заключительным этапом этого расчета является определение основных кинематических (частот вращения валов) и силовых (мощностей и вращающих моментов на валах) характеристик привода.

1. Выбор электродвигателя

Электродвигатель подбирается по каталогу по требуемой мощности в соответствии с режимом эксплуатации машины.

Определяем потребную мощность двигателя

-мощность на 4-м валу, кВт; 1.1 [1 с6]

где -окружная сила, -скорость ленты конвейера

-общий коэффициент полезного действия привода.

Общий КПД привода находим по следующей формуле [1.c5].

;

- КПД муфты,

- КПД пары подшипников,

КПД цепной передачи,

- КПД зубчатой передачи.

Из таблицы 1.1 [1] принимаем

тогда потребная мощность , формула 1.2 [1 с6]

.

Проводим оценку кинематических возможностей привода

- передаточное число редуктора,

-передаточное число цепной передачи,

- передаточное число привода.

Принимаем из таблицы 1.5 [1 с12] следующие передаточные числа

тогда

Определяем частоту вращения 4-го вала

v – скорость вращения 4-го вала

Определяем диапазон частот вращения электродвигателя

Выбираем из таблицы 1.3 [1] двигатель синхронной частотой 750 мин ^-1 марки 4АМ180М8У3 с P_дв=15 кВт, n_дв=730 мин ^-1.диаметр выходного вала двигателя d_дв=48мм.

2. Кинематический расчет привода

После окончательного выбора n_эд определяют общее передаточное число привода по формуле 1,6 [1,с11]

Полученное расчетом общее передаточное число распределяют между ступенями передач. В соответствии с рекомендациями [1с14], принимаем U_Р=5, U_цеп=

Принимаем передаточное число U_цеп=3,55

Окончательно распределив общие передаточное число привода по спупеням определим его расчётное значение U.При этом отклонения его от требуемого не должно превышать 4

Определяем частоты вращения валов привода [1,с26]

Определяем мощность на валах [1.с26]

Определяем вращающие моменты на валах[1.с27]

Н м

Н м

Н м

Н м

n₁=730 мин^-1 ; Т₁=190,38 Н м;Р₁=14,553кВт.

Uр=5 n₂=146 мин^-1 ; Т₂=904,69 Н м; Р₂=13,831кВт.

Рисунок 1 – Схема редуктора

2. Проектный расчет на прочность зубчатой передачи

Целью проектного расчета является определение геометрических размеров передачи, обеспечивающих ее работоспособность и надежность при заданных условиях эксплуатации и заданном ресурсе. Исходные данные для проектного расчета принимаются по результатам кинематического расчета привода. При расчете необходимо учитывать экономические факторы (обеспечение минимальных габаритов, массы и стоимости передачи).

2.1 Выбор материала шестерни и колеса

Для изготовления зубчатых колес используются в основном стали, подвергаемые термическому или химико-термическому упрочнению, позволяющему получить высокую твердость поверхностей зубьев в сочетании с более мягкой (вязкой) сердцевиной, что обеспечивает достаточную выносливость (контактную и изгибную) зубьев и их сопротивление заеданию.

Для редукторов шестерни и колеса следует изготовлять из одинаковых марок сталей с термической обработкой по двум вариантам [1] стр.30.

Из таблицы 2.1 [1.с29] выбираем материал для шестерни и колеса

Сталь 40Х

т.о. колеса - улучшение, твердость НВ 269...302;

т.о. шестерни - улучшение, и закалка ТВЧ НRC 45...50;