Министерство образования Республики Беларусь
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное учреждение высшего профессионального образования
Белорусско-Российский университет
Кафедра «Основы проектирования машин»
Пояснительная записка
к курсовому проекту по дисциплине “Детали машин”
на тему “ Привод цепного конвейера”
Выполнил: студент гр. АВТ-172:
Ясинский И.С.
Проверил доцент:
Прудников А. П.
Могилев 2020
Содержание
Введение 4
1 Энерго-кинематический расчёт привода 4
2 Проектный расчёт передач редуктора 9
2.1 Выбор материала и определение допускаемых напряжений для передачи. 9
2.4 Проверочный расчет тихоходной передачи 18
3 Расчет клиноременной передачи редуктора 22
4. Расчет валов привода 26
4.1 Проектный расчет всех валов привода 26
4.2 Проверочный расчет тихоходного вала редуктора на усталостную выносливость 27
4.3 Проверочный расчет тихоходного вала редуктора на статическую перегрузку и жесткость 37
5. Подбор подшипников для валов привода 40
5.1 Предварительный выбор подшипников качения для всех валов привода и его обоснование 40
5.2 Проверочный расчет подшипников тихоходного вала на динамическую и статическую грузоподъёмность 40
6. Расчет шпоночных соединений в приводе 45
7. Выбор муфт 46
8. Обоснование и выбор смазочных материалов 47
9. Техника безопасности и экологичность проекта. 48
Заключение 49
Список использованных источников 50
Введение
Основная цель курсового проекта по дисциплине «Детали машин» приобретение студентом навыков проектирования. Работая над проектом, студент выполняет расчёты, учится рациональному выбору материалов и форм деталей, стремится обеспечить их высокую экономичность, надёжность и долговечность. Приобретённый студентом опыт является основой для выполнения им курсовых проектов по специальным дисциплинам и для дипломного проектирования, а также всей дальнейшей конструкторской работы.
Проектируемый привод состоит из электродвигателя, открытой ременной передачи, редуктора двухступенчатого, жесткой муфты и вала приводного со звездочкой.
1 Энерго-кинематический расчёт привода
Цель энерго-кинематического расчета – подбор электродвигателя и определение частот вращения и вращающих моментов на всех валах привода.
Схема привода представлена на рисунке 1.
1–электродвигатель; 2–муфта упругая;3–редуктор;
4–открытая цилиндрическая передача; 5–вал приводной с звёздочкой.
Рисунок 1 – Схема привода
Исходные данные к расчёту следующие:
Окружное усилие на звездочки Ft = 5,3 кН;
Окружная скорость звездочки v = 0,5 м/с;
Шаг цепи p = 76,2 мм;
Число зубьев звездочки z = 15;
Срок службы привода L = 5 лет.
Мощность, выходного вала [1]:
; (1.1)
.
Диаметр делительной окружности звездочек:
D
=
; (1.2)
D
=
= 366,5 мм;
Угловая скорость выходного вала:
; (1.3)
=
= 2,728
.
Частота вращения выходного вала:
=
;
(1.4)
=
= 26,06
.
Общий КПД привода:
η
=
⋅
⋅
⋅
; (1.5)
где
,
,
,
− КПД открытой ременной передачи,
цилиндрической передачи, муфты,
подшипников соответственно.
η = 0,95 ⋅ 0,972 ⋅ 0,98 ⋅ 0,994 = 0,84146.
Мощность, требуемая электродвигателю:
=
; (1.6)
=
= 3149,28 Вт.
Общий придаточное отношение привода:
U
=
⋅
⋅
; (1.7)
где , – придаточное отношение открытой ременной передачи, цилиндрической передачи соответственно.
U = 2 ⋅ 2 ⋅ 2 = 8.
Частота вращения, требуемая электродвигателю:
=
⋅
U; (1.8)
= 26,06 ⋅ 8 = 208,48 .
Исходя из вычисленных
значений
и
по ГОСТ 28330-89 выбираем электродвигатель
4А132S8У3
с синхронной частотой вращений
= 705
и мощностью
= 4000 Вт.
Определяем придаточное отношение привода:
=
; (1.9)
=
= 27,05.
Определяем придаточное отношение редуктора:
=
; (1.10)
=
= 13,525.
Определяем придаточное отношение тихоходной передачи редуктора:
= 0,9 ⋅
; (1.11)
= 0,9 ⋅
= 3,3.
Определяем придаточное отношение быстроходной передачи редуктора:
=
; (1.12)
=
= 4,098.
Определяем частоты вращения валов:
=
= 705
;
=
; (1.13)
=
= 352,5
;
=
; (1.14)
=
= 86,01
;
=
; (1.15)
=
= 26,06
;
=
= 26,06
.
Определяем мощности, передаваемые валами:
=
= 3149,28 Вт;
=
⋅
⋅
; (1.16)
= 3149,28 ⋅ 0,95 ⋅ 0,99 = 2961,89 Вт;
=
⋅
⋅
; (1.17)
= 2961,89 ⋅ 0,97 ⋅ 0,99 = 2844,31 Вт;
=
⋅
⋅
; (1.18)
= 2844,31 ⋅ 0,97 ⋅ 0,99 = 2731,39 Вт;
=
⋅
⋅
; (1.19)
= 2731,39 ⋅ 0,98 ⋅ 0,99 = 2649,99 Вт.
Определяем угловые скорости валов привода:
=
; (1.20)
=
= 73,79
;
=
;
(1.21)
=
= 36,89
;
=
; (1.22)
=
= 9
;
=
; (1.23)
=
= 2,727
;
=
= 2,727
.
Определяем вращающие моменты на валах привода:
=
; (1.24)
=
= 42,678 Н⋅м;
=
; (1.25)
=
= 80,29 Н⋅м;
=
; (1.26)
=
= 316,03 Н⋅м;
=
; (1.27)
=
= 1001,609 Н⋅м;
=
; (1.28)
=
= 971,76 Н⋅м.