Федеральное агентство по образованиюГосударственное образовательное учреждениевысшего профессионального образованияПермский государственный технический университетКафедра «Конструирование машин и сопротивление материалов»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
Пояснительная записка
ДМ.30.00 ПЗ
Тема: «Привод ленточного конвейера»
Студент:
Руководитель проекта:
Проект защищен с оценкой
Члены комиссии:
Пермь 2008
СОДЕРЖАНИЕ
1. Кинематический расчет привода
1.1. Выбор электродвигателя
1.2. Определение общего передаточного числа привода и разбивка его по ступеням
1.3. Определение чисел оборотов валов
1.4. Определение вращающих моментов на валах
2. Проектировочный расчет ременной передачи
2.1. Расчет клиноременной передачи
2.2. Натяжное устройство
3. Проектирование редуктора
3.1. Материалы червяка и колеса
3.2. Допускаемые контактные напряжения
3.3. Допускаемые напряжения изгиба
3.4. Расчет червячной передачи
3.5. Разработка эскизного проекта
3.5.1. Проектировочный расчет валов.
3.5.2.Расстояние между деталями передач
3.5.3. Выбор типа подшипников и схема их установки
3.5.4. Подбор крышек подшипников
3.6. Определение реакций опор и построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.
3.7. Проверка подшипников на динамическую грузоподъемность
3.8. Выбор и проверка шпонок
3.9. Проверочный расчет валов на усталостную выносливость и статическую прочность при перегрузках
3.10. Проверочный расчет вала-червяка на жесткость
Так как , то подшипник обеспечивает требуемый ресурс.
3.8. Выбор и проверка шпонок
Условие прочности
окружная сила
площадь смятия , где
рабочая длина шпонки
полная длина шпонки
, , - стандартные размеры [1,табл.24.29]
Допускаемое напряжение смятия для материала шпонки =130 МПа.
Быстроходный вал:
Тихоходный вал:
шпонка под колесом
3.9. Проверочный расчет валов на усталостную выносливость и статическую прочность при перегрузках
Быстроходный вал: опасное сечение под червяком, концентратор напряжения - резьба.
Материал червяка : марка стали 40Х [1,табл.10.2]
коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
, где
амплитуда напряжений цикла.
средние напряжения цикла
коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений.
[1,табл.10.7]
[1,табл.10.12]
шлифование [1,табл.10.8]
закалка ТВЧ [1,табл.10.9]
-коэф. долговечности
, где
- напряжение в опасном сечении
==16,1
коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
, где
средние напряжения цикла
амплитуда напряжений цикла.
[1,табл.10.2]
опасное сечение под червяком, концентратор напряжения- резьба.
[1,табл.10.7]
[1,табл.10.12]
шлифование [1,табл.10.8]
закалка ТВЧ [1,табл.10.9]
- напряжение в опасном сечении
==158,9
Проверка на усталостную выносливость.
,
где
условие усталостной прочности выполняется.
Расчет на статическую прочность при перегрузках.
общий коэф. запаса прочности:
, где
,
,
Тихоходный вал: опасное сечение под подшипником, концентратор напряжения- посадка с натягом.
Материал вала : марка стали 40Х [1,табл.10.2]
коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
, где
[1,табл.10.13]
шлифование [1,табл.10.8]
без упрочнения [1,табл.10.9]
-коэф. долговечности
, где
- напряжение в опасном сечении
==3,1
коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
, где
[1,табл.10.2]
опасное сечение под подшипником, концентратор напряжения- посадка с натягом.
[1,табл.10.13]
шлифование [1,табл.10.8]
без упрочнения [1,табл.10.9]
- напряжение в опасном сечении
==20,4
Проверка на усталостную выносливость.
,
где
условие усталостной прочности выполняется.
Расчет на статическую прочность при перегрузках.
общий коэф. запаса прочности:
, где
,
,
Условие статической прочности при перегрузках выполняется.
3.10. Проверочный расчет вала-червяка на жесткость.
Определим стрелу прогиба и углы поворота сечений и сравним их с допускаемыми.
- допускаемая стрела прогиба, где =4 - модуль зацепления
- допускаемый угол поворота
Вертикальная плоскость:
- модуль упругости
момент инерции сечения
найдем прогиб в точке 2
найдем прогиб в точке 4
найдем угол поворота в точке 1
найдем угол поворота в точке 3
Горизонтальная плоскость:
найдем прогиб в точке 2
найдем прогиб в точке 4
найдем угол поворота в точке 1
найдем угол поворота в точке 3
найдем общий прогиб в точке 2:
найдем общий прогиб в точке 4:
найдем общий угол поворота в точке 1:
найдем общий угол поворота в точке 3:
условие жесткости выполняется.
3.11. Тепловойрасчет червячной передачи.
Определяем мощность на червяке.
Находим температуру нагрева масла при стационарном режиме.
где [1,с.40]
[1,с.40]
так как , то перегрев редуктора наблюдаться не будет.
3.12. Смазывание, смазочные устройства.
Смазывание зубчатого (червячного) зацепления:
1. Так как скорость скольжения в зацеплении , что
меньше 10, то способ смазывания- картерный (окунанием).
2. Выбор сорта масла зависит от значения расчетного контакт-ного напряжения в зубьях и фактической окружной скорости ко-лес
при и выберем сорт масла:
И-Т-Д-460 [2,табл.10.29]
3. Определяем уровень масла:
, где делительный диаметр червяка мм
мм
при этом минимальный уровень масла ,где модуль зацепления
=8,8мм
Желательно, что-бы уровень масла проходил через центр нижнего тела качения под-шипника (шарика или ролика).
4. Контроль уровня масла.
В данном редукторе контроль масла ведется с помощью жезловых
маслоуказателей.
5. Слив масла
Для замены масла предназначено сливное отверстие, закрываемое пробкой с цилиндрической и конической резьбой. [2,табл.10.30]
6. Отдушины.
При длительной работе в связи с нагревом масла и воздуха повышается давление внутри корпуса. Это приводит к просачиванию масла через уплотнения и стыки. Чтобы избежать этого, внутреннюю полость корпуса сообщают с внешней средой путем установки отдушины в его верхних точках.
В данном редукторе установлена ручка-отдушина [2,с.261]
7. Подшипники червячного редуктора будут смазываться за счет разбрызгивания и масленого тумана, возникающего при вращения червяка с колесом.
4. Выбор и проверка муфты
Выбор муфты:
Подбираем муфту к двигателю.
По моменту на валу двигателя подбираем муфту упругую втулочно-пальцевую исходя из условий:
- коэф. режима работы [2,табл.7.1]
Выбираем муфту со следующими параметрами: [2,табл.К21423]
Муфта упругая втулочно-пальцевая ГОСТ 21425-93
Т=500
380
Размеры отверстий:
=45 мм
=82 мм
Проверка муфты:
Проверка на смятие: , где
- вращающий момент =338,25
число пальцев 6 [2,табл.К22423]
диаметр окружности расположения пальцев
= наружный диаметр муфты мм [2,табл.К21423]
=мм
диаметр пальца, мм мм [2,табл.К22423]
длина упругого элемента =36мм [2,табл.К22423]
допускаемое напряжение смятия 2 МПа [1,с.349423]
МПа
Условие отсутствия смятия выполняется.
Проверка на изгиб пальцев муфты:
, где
допускаемое напряжение изгиба
- предел текучести материала пальцев
[1,табл.10.2]
с -зазор между полумуфтами мм [1,с.350423]
Список использованных источников
1. Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин - М.: Издательский дом «Академия», 2006.- 496 с.
2. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин - Калининград: Янтар. сказ, 2003.- 454 с.