Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования Пермский Национальный Исследовательский Политехнический Университет

кафедра "Конструирование машин и сопротивление материалов"

КУРСОВАЯ РАБОТА

пояснительная записка

Тема: ПРИВОД ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА

Выполнил

студент гр. РМПИ-11

Решетников И.А.

Проверил:

Сиротенко Л.Д.

Пермь 2013

Исходное задание

Привод ленточного конвейера

F_t = 3,6 [кН] -окружное усилие на барабане

V = 0,8 [м/с]-окружная скорость ленты конвейера

D_б = 0,25 [м] -диаметр барабана

L_h = 12000 [ч]-срок службы редуктора

n_{дв.синхр.} = 700 [об/мин]-синхронная частота вращения двигателя

Содержание

1. Расчет кинематических параметров привода.

1.1. Выбор электродвигателя

1.2. Определение передаточных ступеней привода

1.3. Определение чисел оборотов валов

1.4. Определение вращающихся моментов на валах

1.5 Определение угловых скоростей

1.6 Определение мощностей

2. Расчет клиноременной передачи

3.Расчет зубчатой передачи

3.1. Выбор материала зубчатых колес

3.2. Определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгибов.

3.3. Проектный расчет

3.4. Проверочный расчет

4. Эскизное пректирование

4.1. Проектные расчеты валов

4.2. Выбор типа и схемы установки подшипника.

5. Подбор подшипников качения

5.1. Определение динамической грузоподъемности и долговечности подшипников качения быстроходного вала.

5.2. Определение динамической грузоподъемности и долговечности подшипников качения тихоходного вала.

6. Расчет валов на статическую и усталостную прочность.

7. Расчет шпоночных соединений.

8.Подбор муфт.

1. Расчет кинематических параметров привода.

1.1. Выбор электродвигателя

Требуемая мощность рабочей машины:

P_рм = F_t·V = 3,6 · 0,8 = 2,88 [кВт]

Общий коэффициент полезного действия привода:

_общ = _рем · _ред · _опор · _муфты · _зуп

_зуп = 0,97 - КПД ременной передачи

_рем = 0,97 - КПД ременной передачи

_ред = 0,97 - КПД цилиндрической передачи

_опор = 0,98 - КПД подшипников качения

_муфты 0,98 - КПД соединительной муфты

_общ = _рем · _ред · _опор · _муфты = 0,97 · 0,97 · 0,97 · 0,99 · 0,98 = 0,88 = 88 %

Требуемая мощность двигателя

Выбираем двигатель 4АМ112МВ8У3 P_ном = 3 [кВт] , n_ном = 700 [об/мин]

1.2. Определение передаточных ступеней привода

Частота вращение на выходе (барабана конвейера):

Частота вращение на входе (электродвигателя):

Общее передаточное отношение:

U _общ = U _{рем *} U _ред (привода)

U _рем = 3 (ременной передачи)

U _ред = U _общ / U _рем = 11,44 / 3 = 3,81 (редуктора)

1.3. Определение чисел оборотов валов

(вал двигателя)

(вал привода)

1.4. Определение вращающихся моментов на валах

( быстроходного вала)

1.5 Определение угловых скоростей

рад/с

рад/с

рад/с

рад/с

1.6 Определение мощностей

Р₁ = 3,25 кВт

Р₂ = Р₁ · _рп · _пк = 3,09кВт

Р₃ = Р₂ · _зп · _пк = 2,93 кВт

Р₄ = Р₃*· _муфты · _пс =2,88 кВт

2. Расчет клиноременной передачи

ПАРАМЕТРЫ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

Мощность на ведущем шкиве, кВт: 3.25

Частота вращения ведущего шкива, 1/мин: 700

Передаточное отношение передачи: 3.00

Режим нагружения передачи: постоянный

Тип передачи: клиноременная

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА:

Диаметры шкивов, мм:

ведущего: 140

ведомого: 400

Фактическое передаточное отношение i: 2.89

Межосевое расстояние a, мм: 561

Угол между ветвями передачи, градус: 27

Углы обхвата шкивов ремнем, градус:

ведущего: 153

ведомого: 207

Ремень: клиновый нормального сечения

oбозначение сечения ремня: B(Б)

длина ремня L, мм : 2000

Число ремней: 1

Скорость ремня, м/c: 5

Сила предварительного натяжения ремня Fo, Н: 1159

Силы в ветвях работающей передачи, H:

в ведущей ветви f1: 1476

в ведомой ветви f2: 843

Силы действующие на валы передачи, fb, Н: 225

Вращающий момент на ведущем валу, Н∙м: 44.4

Число пробегов ремня r: 3

Ресурс ремня, ч: 5000.

3. Расчет зубчатой передачи

3.1. Выбираем материал для зубчатых колес

Выбираем материал: сталь 40Х.

Интервал твердости зубьев шестерни: НВ₁ = 269…302

Интервал твердости зубьев колеса: НВ₂ = 235…269

Средняя твердость для шестерни: НВ_1ср = 285,5

Средняя твердость для колеса: НВ_2ср = 248,5

Механические характеристики стали для шестерни:

_в = 900 Н/мм², _-1 = 410 Н/мм² , _т = 750 Н/мм²

Механические характеристики стали для колеса:

_в = 790 Н/мм², _-1 = 375 Н/мм² , _т = 640 Н/мм²

3.2.Определение допускаемых контактных напряжений и напряжений изгибов.

Коэффициент долговечности для зубьев шестерни:

=0,954

N_HO1 = 25 млн. циклов,

N₁ = 60*n2*L_h = 60*233,33 *12000 = 167,99 млн. циклов

т.к. N₁ > N_HO1 , то К_НL1 = 1

Коэффициент долговечности для зубьев колеса:

=0,96

N_HO2 = 16,5 млн. циклов,

N₂ = 60*n3* L_h = 60*33,12 *12000 = 23,85 млн. циклов

т.к. N₂ > N_HO2 , то К_НL2 = 1

Допускаемое контактное напряжение для зубьев шестерни:

[]_H1 = К_НL1 * []_HО1

[]_HО1 = 580,9 Н/мм²

[]_H1 = 1* 580 = 580,9 Н/мм²

Допускаемое контактное напряжение для зубьев колеса:

[]_H2 = К_НL2 * []_HО2

[]_HО2 = 514,3 Н/мм²

[]_H2 = 1*514,3 Н/мм²

Коэффициент долговечности для зубьев шестерни:

<1 =>Принимаем =1

Коэффициент долговечности для зубьев колеса:

<1 => Принимаем = 1

Допускаемое напряжение на изгиб для зубьев шестерни:

[]_F1 = К_FL1 * []_FО1

[]_FО1 = 1,03 * НВ_ср1 = 1,03 *285,5 = 294,065 Н/мм²

[]_F1 = 1* 294,065 = 294,065 Н/мм²

Допускаемое напряжение на изгиб для зубьев колеса:

[]_F2 = К_FL2 * []_FО2

[]_FО2 = 1,03 * НВ_ср2 = 1,03 *248,5 = 255,95 Н/мм²

[]_F2 = 1*248,56 = 255,95 Н/мм²