0447 / 1 / Записка

Студент

Дударкин Д.А. Код _______ Группа

301

1

Тема

Проектирование привода к цепному конвейеру

2

Срок предоставления проекта к защите

3

Исходные данные для проектирования: _______________________

Руководитель проекта

Л.Н.Бакаева

подпись, дата

инициалы, фамилия

Задание принял к исполнению

07.02.2011

дата подпись

инициалы, фамилия

Содержание

Введение

5

1

Цель расчета и исходные данные

6

2

Выбор электродвигателя и кинематический расчет

7

3

Расчет зубчатых передач

10

3.1

Расчет быстроходной передачи

10

3.2

Расчет тихоходной передачи

16

4

Расчет цепной передачи

21

5

Расчет валов редуктора

24

5.1

Предварительная компоновка редуктора

24

5.2

Проверка долговечности подшипников

26

5.3 Проверка прочности шпоночных соединений

31

и дата

5.4

Уточненный расчет валов

32

5.5

Выбор сорта масла

34

Подп.

Заключение

35

дубл.

Список использованных источников

36

Инв. №

инв. №

Взам.

Подп. и дата

№ подп

КР-0206996-151001-58-11

Лист

Инв.

4

Лист

№ докум

Подпись Дата

Изм.

Введение

Создание машин, отвечающих потребностям народного хозяйства и промыш-

ленности, должно предусматривать их наибольший экономический эффект и высокие

технико-экономические и эксплуатационные показатели.

Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая произ-

водительность, надежность, технологичность, ремонтопригодность, минимальные га-

бариты и масса, удобство эксплуатации, экономичность.

Транспортирующие машины являются неотъемлемой частью производственно-

го процесса современного предприятия. По принципу действия подъемно-

транспортные машины разделяют на две самостоятельные конструктивные группы:

машины периодического и непрерывного действия. К первым относятся грузоподъем-

ные краны всех типов, лифты, средства напольного транспорта (тележки, погрузчики,

тягачи), подвесные рельсовые и канатные дороги (периодического действия), скреперы

и другие подобные машины, а ко вторым (их также называют машинами непрерывного

транспорта и транспортирующими машинами) - конвейеры различных типов, устрой-

ства пневматического и гидравлического транспорта и подобные им транспортирую-

и дата

щие машины.

Машины непрерывного действия характеризуются непрерывным перемещени-

Подп.

ем насыпных или штучных грузов по заданной трассе без остановок для загрузки или

дубл.

разгрузки. Благодаря этому машины непрерывного действия имеют высокую произво-

дительность, что очень важно для современных предприятий с большими грузопото-

№

ками.

Инв.

инв. №

Взам.

Подп. и дата

№ подп

КР-0206996-151001-58-11

Лист

Инв.

5

Лист

№ докум

Подпись Дата

Изм.

Подп. и дата

дубл.

Инв. №

Рисунок 1 – Кинематическая схема привода

инв. №

Исходные данные для расчета: тяговое усилие на звездочке конвейера Ft = 2,9

Взам.

кН;

ϑ = 0,6 м/с; шаг зубьев звездочки конвейера t = 125 мм; число зубьев звездочки

Подп. и дата

конвейера z = 11.

№ подп

КР-0206996-151001-58-11

Лист

Инв.

6

Лист

№ докум

Подпись

Дата

Изм.

2

Выбор электродвигателя и кинематический расчет

Определяем мощность на приводном валу конвейера

РВЫХ =

F × J

=

2,9 ×103 × 0,6

= 1,74 кВт

t

1000

1000

По кинематической схеме определяем общий КПД привода

ηобщ = ηм · ηI · ηII · ηц · ηпk = 0,98 · 0,98 · 0,98 · 0,95 · 0,994 = 0,858

где

ηi – КПД элементов, составляющих привод [1, с. 5, таблица 1.1]

ηм = 0,98 – КПД муфты;

ηI = ηII = 0,98 – КПД закрытой цилиндрической передачи (первой и второй сту-

пеней);

ηц = 0,95 – КПД открытой цепной передачи;

ηп = 0,99 – КПД одной пары подшипников качения.

k = 4 – число пар подшипников качения.

Определяем требуемую мощность электродвигателя

и дата

РЭ.тр = РВЫХ / ηобщ = 1,74 / 0,858 = 2,028 кВт

Определяем частоту вращения приводной звездочки

Подп.

nВЫХ = 60000 × J

= 60000 × 0,6 = 26 мин-1

дубл.

Zзв × t

11×125

№

Из источника [1, с. 7] выписываем рекомендуемые значения передаточных от-

Инв.

ношений механических передач:

№

- цилиндрической зубчатой uI (uII) = 2…6,

инв.

- цепной uц = 3…6.

Взам.

Определяем требуемую частоту вращения ротора электродвигателя

Подп. и дата

nЭ.тр = nВЫХ · uI · uII · uц = 26 · (2…6) · (2…6) · (3…6) = 312 … 5616 мин-1

№ подп

КР-0206996-151001-58-11

Лист

Инв.

7

Лист

№ докум

Подпись Дата

Изм.

Тэд =

9500 × Рэд

=

9500 × 2,03

= 20,32 Н × м;

nэд

949

ТI =

9500 × РI

=

9500 ×1,97

= 19,72 Н × м;

nI

949

ТII =

9500 × РII

=

9500 ×1,91

= 86,61 Н × м;

nII

209,5

ТIII =

9500 × РIII

=

9500 ×1,85

= 192,92 Н × м

91

nIII

ТIV =

9500 × РIV

=

9500 ×1,74

= 635,77 Н × м

26

nIV

Подп. и дата

дубл.

Инв. №

инв. №

Взам.

Подп. и дата

№ подп

КР-0206996-151001-58-11

Лист

Инв.

9

Лист

№ докум

Подпись

Дата

Изм.

3

Расчет зубчатых передач

3.1

Расчет быстроходной передачи

Исходные данные для расчета:

- вращающие моменты

Т1 = 19720

Н·мм – на шестерне;

Т2 = 86610

Н·мм – на колесе.

- частоты вращения

n1

= 949 мин-1 – на шестерне;

n2

= 209,5 мин-1 – на колесе.

- требуемое передаточное число

i = 4,53.

где

σHlimb – предел контактной выносливости при базовом числе циклов.

КHL = 1,0 – коэффициент долговечности при числе циклов нагружения больше

и дата

базового, что характерно при длительной эксплуатации редуктора;

[SH] = 1,1 [1, с. 33] – коэффициент безопасности.

Подп.

Согласно источнику [1, с. 34, таблица 3.2] для углеродистых сталей с твердо-

стью поверхности зубьев менее НВ 350 и термической обработкой (улучшением)

дубл.

σHlimb = 2НВ + 70:

Инв. №

Вычислим допускаемые контактные напряжения отдельно для шестерни и ко-

№

леса

инв.

Взам.

- для шестерни

[σН1 ] =

(2HB1 + 70) ×KHL

=

(2×230 + 70) ×1

≈ 482 МПа

датаи

- для колеса

[σН2 ] =

[SH ]

=

1,1

≈ 428 МПа

(2HB

2

[SH ]

×K

HL

1,1

+ 70)

(2×200 + 70) ×1

Подп.

Для косозубых колес расчетное контактное напряжение вычисляем по формуле

№ подп

КР-0206996-151001-58-11

Лист

Инв.

10

Лист

№ докум

Подпись Дата

Изм.

[σH] = 0,45·([σH1] + [σH2]) = 0,45·(482 + 428) = 410 МПа

Проверяем условие [σH] ≤ 1,23·[σH2] = 1,23·428 = 526 МПа > 410 МПа – условие

выполнено.

Коэффициент КНβ, из-за несимметричного расположения колес относительно

опор примем КНβ = 1,25 [1, с. 32, таблица 3.1].

Принимаем коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию

yba =

b = 0,25 [1, с. 36].

aW

Определим межосевое расстояние из условия контактной выносливости актив-

ных поверхностей зубьев

Т2 × КНβ

= 43

86610 ×1,25

= 119 мм

аW = Ка × (i +1) × 3

× yba

× i2

× (4,53 +1) × 3

2 × 0,25

× 4,532

[s]Н2

410

где

Ка = 43 [1, с. 32] – коэффициент для косозубых колес;

Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185-66 aW = 125 мм [1,

с. 36].

Нормальный модуль зацепления принимаем из диапазона

и дата

mn = (0,01…0,02)·aW = (0,01…0,02)·125 = 1,25 … 2,5 мм

Подп.

Принимаем по ГОСТ 9563-60* mn = 2 мм [1, с. 36].

Определяем необходимое суммарное число зубьев быстроходной ступени пред-

дубл.

варительно приняв угол наклона зубьев β = 14,5°

Инв. №

zΣ =

2 × aw

× cos b

=

2 ×125 × cos 14,5°

= 121

инв. №

mn

2

Определяем числа зубьев шестерни и колеса

Взам.

дата

ìz

=

zΣ

=

121

= 21,9 » 22

ï 1

i +1

4,53 +1

í

и

ï

= zΣ - z1 = 121 - 22 = 99

Подп.

îz2

№ подп

Проверяем межосевое расстояние

КР-0206996-151001-58-11

Лист

Инв.

11

Лист

№ докум

Подпись Дата

Изм.