Министерство образования Российской Федерации

Вятский государственный университет

Электротехнический факультет

Кафедра машин и механизмов.

Курсовой проект по дисциплине Техническая механика:

«РАСЧЁТ ПРИВОДА ЛЕНТОЧНОГО ТРАНСПОРТЁРА»

Вариант 18

Выполнил: студент группы ЭС-22 Прядкин Е.С.

Проверил: преподаватель Кайгородцев А. В.

Киров 2010

Задание: спроектировать и рассчитать ведущий и ведомый валы одноступенчатого прямозубого редуктора, входящего в состав привода ленточного транспортера.

Исходные данные: для варианта №:18

Рабочая сила на ленте: F_p=6,25 кН

Скорость ленты: V_p=2,2 м/с

Диаметр барабана: D_б=630 мм

Редуктор цилиндрический вертикальный

Материал валов и зубчатого колеса – сталь 40

Угол наклона линии центровки к горизонту штифтов и звездочки

α= 60º и β= -90º

Механические характеристики:

σ_В=600 МПа, σ_Т =350 МПа, ∕σ ∕=180 Мпа

Номинальная долговечность подшипников L_h=12000 ч

Схема привода ленточного транспортера.

В ид редуктора:

α

α

β

β

Ц_В

Расчет:

Ι этап: Кинематический и силовой расчет привода

1. Общий КПД привода.

η_общ.= η₁ η₂ η₃ η_п³

η₁=0,96 – ременная передача;

η₂=0,975 – прямозубая цилиндрическая передача;

η₃=0,92 – открытая цепная передача;

η_п=0,993 – одна пара подшипников.

η_общ.=0,96*0,975*0,92*0,993³=0,843

2. Мощность на барабане.

P_p=F_p*V_p=6,25*2,2=13,75 кВт

3. Требуемая мощность электродвигателя.

4. Общее передаточное число.

5. Рабочая скорость барабана.

6. Диапазон возможных скоростей электродвигателя.

7. Выбор электродвигателя.

Двигатель 4A160M2: S=2,1%, P_дв.=18,5 кВт, n_S=3000 мин^-1

8. Фактическое общее передаточное число.

9. Распределение общего передаточного числа между ступенями привода.

Примем U₂=5 и U₃=4, тогда

Примем U₁=2 2 , тогда

10. Определение моментов на валах и скоростей их вращения.

1 вал:

2 вал:

3 вал:

4 вал:

11. Проверка вычислений.

Следовательно, все необходимые вычисления выполнены верно.

2 этап. Определение нагрузок на валы редуктора.

2.1.Ведущий вал.

Нагрузку от клиноременной передачи определяем ориентировочно. Диаметр ведущего шкива

Примем по стандарту

Тогда диаметр ведомого шкива

Выберем по стандарту пару

Для ведомого шкива диаметр его можно принять нестандартным, чтобы не корректировать кинематический расчет привода.

Окружное усилие клиноременной передачи

Н

Ориентировочное усилие ременной передачи, действующее на вал:

Примем

Нагрузку на вал от прямозубой цилиндрической передачи также определяется ориентировочно.

Межосевое расстояние:

Для прямозубых колес при их симметричном расположении по отношению к опорам =0,4

Передаточное число U на ведомом валу редуктора соответствует передаточному числу зубчатой передачи, т.е =5

Допускаемое контактное напряжение для колеса материала зависит от марки стали, термической обработки зубьев и полученной при этом поверхностной твердости зубьев

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине зубца. Для цилиндрических прямозубых колес =1,0.

- вращающий момент на ведомом валу, т.е

Тогда вычислим межосевое расстояние:

Примем по стандарту .

Ориентировочно модуль m вычисляют по формуле:

Вычислим общее число зубьев:

.

Тогда число зубьев шестерни и колеса найдем по формулам:

.

Найдем фактическое передаточное число:

Диаметр делительной окружности шестерни:

Делительный диаметр зубчатого колеса:

.

Окружное усилие зубчатой передачи:

.

Примем к дальнейшему расчету = 4кН

Радиальное усилие передачи:

, где - угол зацепления. Для эвольвентного профиля зубьев

.

Примем =1,5кН

2.2. Ведомый вал.

Определяем нагрузку от цепной передачи.

Число зубьев ведущей звездочки

Число зубьев ведомой звездочки:

Усилие, передаваемое цепью на вал.

Окружное усилие цепной передачи:

, где

По кинематическому расчету (1 этап) угловая скорость ведущей звездочки . При такой скорости шаг =38,1 мм.

Диаметр делительной окружности ведущей звездочки:

Окружное усилие:

Примем

Нагрузки на ведомый вал от зубчатой передачи такие же, что и на ведущий, т.е.

=4 кН =1,5 кН

3 этап. Конструирование и расчет валов редуктора.