Введение

Целью курсового проектирования является приобретение навыков принятия самостоятельных конструктивных решений, усвоение последовательности разработки механизмов общего назначения, закрепление учебного материала по расчету типовых деталей машин.

Задачей работы является разработка привода ленточного конвейера. Привод состоит из электродвигателя, соединенного муфтой с одноступенчатым цилиндрическим редуктором, соединенного с исполнительным механизмом технологического оборудования (барабаном конвейера и т.п.).

Вращательное движение от электродвигателя передается редуктору упругой втулочно-пальцевой муфтой.

Электродвигатель выбирается по требуемой мощности и ориентировочной частоте вращения.

Зубчатая передача проектируется по критерию контактной прочности активной поверхности зубьев, проверяется по контактным, изгибным напряжениям.

Проектный расчет валов проводится на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Подшипники выбираются по характеру нагрузки на валы и по диаметрам валов, проверяются на долговечность по динамической грузоподъемности. Шпоночные соединения проверяются на смятие. Валы проверяются на сопротивление усталости по коэффициентам запаса прочности при совместном действии изгиба и кручения с учетом масштабных факторов и концентраторов напряжений.

Способ смазки и уровень масла обусловлены компоновкой механизма. Масло выбирается исходя из действующих контактных напряжений и окружной скорости в зацеплениях.

В результате выполнения работы, должна быть получена компактная и эстетичная конструкция редуктора, отвечающая современным требованиям, предъявляемым к механизмам данного назначения.

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

Рис. 1.1. Кинематическая схема привода

1.1. Определение требуемой мощности электродвигателя

Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле:

, (1.1)

где – мощность на ведомом валу;

– общий КПД привода [8, табл. 1.1, стр. 9]:

(1.2)

где _зп = 0,96 – КПД цилиндрической зубчатой передачи;

_м = 0,98– КПД муфты;

_пк = 0,99 – КПД пары подшипников качения.

2,6/0,92= 2,83 кВт.

Выбираем электродвигатель по требуемой мощности типа 4АМ112МВ8У3, мощностью Р₁ = 3,0 кВт с номинальной частотой вращения n₁=700 об/мин. [14, табл. К9].

Основные размеры выбранного электродвигателя показаны на рис. 1.2 выбираем из таблицы [14, табл. К10] и вносим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 - Основные размеры выбранного электродвигателя

Тип двигателя	Число полюсов	D	l2	l1	l3	L1	d1	b	H	d	h
112М	8	260	70	80	140	532	32	190	310	12	112

Рис. 1.2. Основные размеры электродвигателя серии 4А

1.2. Определение передаточных чисел

Определяем передаточное число привода:

(1.3)

Назначаем передаточное число для цилиндрической зубчатой передачи из стандартного ряда: 1,25; 1,4; 1,6; 1,8; 2; 2,24; 2,5; 2,8; 3,15; 3,55; 4; 4,5; 5; 5,6; 6,3;7,1; 8.

Принимаем u= 2,5.

1.3. Определение фактических значений оборотов валов привода

Фактические числа оборотов валов привода:

• для ведущего вала редуктора:

700 об/мин;

• для ведомого вала редуктора:

1.4. Определение угловых скоростей валов привода

Угловые скорости валов привода:

Угловая скорость валов редуктора, с^-1

. (1.4)

• для вала электродвигателя:

• для ведомого вала редуктора:

1.5. Определение крутящих моментов на валах привода

Крутящие моменты на валах привода:

- крутящий момент на ведомом валу (Нмм):

;

- крутящий момент на ведущем валу (Нмм):

.

2. Расчёт цилиндрической передачи

2.1. Выбор материалов для изготовления цилиндрической зубчатой передачи

Шестерня - Сталь 45, термообработка улучшение до твёрдости 235…250 НВ.

Колесо - Сталь 45, термообработка нормализация до твёрдости 190…210 НВ.

Допускаемые контактные напряжения определяем по материалу колеса, как менее твёрдого.

2.2. Допускаемые напряжения

2.2.1. Допускаемые контактные напряжения

Допускаемые контактные напряжения определяем по материалу колеса, как менее твёрдого:

,

где - предел выносливости материала по контактным напряжениям при отнулевом цикле нагружения:

МПа; (2.1)

- коэффициент долговечности при расчёте по контактным напряжениям:

По таблице [8, стр. 50, таблица 3.2] определяем базовое число циклов нагружения: N₀=10⁷.

Таблица 3.2