Проектирование привода ленточного транспортера - Курсовая работа

В рамках данного проекта нам необходимо разработать привод ленточного транспортера, состоящий из частей: цилиндрический редуктор; электродвигатель; приводной вал с барабаном; две муфты. Ленточный транспортер - машина непрерывного транспорта для вертикального перемещения сыпучих грузов ковшами, укрепленными на резинотканевой ленте. Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. В редукторе используется цилиндрическая передача с косозубыми колесами.Привод состоит из асинхронного двигателя, цилиндрического двухступенчатого соосного двухпоточного редуктора внутреннего зацепления тихоходной ступени, приводного вала с барабаном и муфты. Редуктор служит для передачи мощности от вала электродвигателя к приводному валу. При передаче мощности имеют место ее потери на преодоление сил вредного сопротивления. В виду этого мощность на приводном валу будет меньше мощности, развиваемой электродвигателем, на величину потерь. Определяется потребляемая мощность привода, для чего находятся вращающий момент и частота вращения тихоходного вала(, стр.5): Тв=Ft*D/2 Тв = 1440Нм - вращающий момент;В качестве критерия оптимальности наиболее часто принимают массу изделия. Выбор варианта выполняют с учетом следующих ограничений: - возможности конструктивного решения выбранного варианта; Исходя из обеспечения необходимой прочности и жесткости вычисляют диаметр d (мм) концевого участка быстроходного вала d ? K(ТБ)1/3 df1 ? 1.25d Для оценки результатов расчета строим графики (приложение 1), отражающие влияние распределения общего передаточного числа между быстроходной и тихоходной ступенями редуктора, а также способа термообработки зубчатых колес на основные качественные показатели: массу зубчатых колес, массу редуктора, суммарное межосевое расстояние, диаметр впадин зубьев быстроходной шестерни, диаметры вершин зубьев колес быстроходной и тихоходной ступеней.Во всех расчетах принимается призматическая шпонка ГОСТ 23360 - 78. Расчет на срез не проводится т.к. берутся стандартные сечения шпонок.Номинальный крутящий момент: Тб = 53.8 Нм Диаметр вала в сечении шпонки: d = 25 мм Выбираем шпонку b = 8 мм h = 7 ммНоминальный крутящий момент: Тб = 409.89 Нм Выбираем шпонку b = 12 мм h = 8 мм 24.29) принимается длина шпонки: lраб = 36 мм Номинальный крутящий момент: Тб = 1553,1 Нм Выбираем шпонку b = 20 мм h = 12 ммРис.2 Расчетная схема быстроходного вала Предварительные значения диаметров различных участков стальных валов редуктора определяются по формулам ([1], стр.Рис.3 Расчетная схема промежуточного вала где Тпр - вращающий момент на промежуточном валу. (выбран коэффициент равный 6, потому что подшипники шариковые) принимается dk = ?45мм посадочный диаметр ступицы;(выбран коэффициент равный 5, потому что подшипники шариковые) принимается dk = ?70мм диаметр тихоходного вала; dп = d 2тцил ?dп = ?64 мм принимается dп = 65мм диаметр под подшипник;Чтобы поверхности колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса, между ними оставляют зазорТак как неизбежны погрешности изготовления и сборки деталей, то это приводит к перекосу и смещению осей посадочных отверстий корпусов подшипников относительно друг друга. Промежуточный вал нагружен консольно, кроме того нагружен несимметрично, за счет чего одна опора нагружена существенно сильнее другой, схема подшипников назначается схема с одной опорой фиксирующей, а с другой - плавающей, то есть использую вторую типовую схему нагружения. Тихоходный и быстроходный валы нагружены по третьей типовой схеме нагружения: а именно, две опоры фиксирующие. Чтобы не происходило защемления в опорах, предусматривают при сборке осевой зазор= 0.2-0.5мм. Назначаются шарикоподшипники легкой серии для всех валов редуктора ([1], табл.24.10): Для промежуточного вала:-подшипник 308 ГОСТ 8338-75 с параметрами: d = 40 мм, D = 90 мм, В= 23 мм, Cr = 41 KH, Cor = 22,4 KH.Рис.5 Расчетная схема быстроходного вала Окружная и радиальная силы: (значения сил взяты из приложения 2) Рис.6 Расчетная схема быстроходного вала. Рис.7 Расчетная схема быстроходного вала. Радиальные нагрузки, действующие на подшипники: FRA = (FRAГ2 FRAB2)1/2 = 891.58 Hрис.10 Расчетная схема тихоходного вала Окружная и радиальная силы: (значения сил взяты из приложения 2) Рис.11 Расчетная схема тихоходного вала. Радиальные нагрузки, действующие на подшипники: FRA = (FRAГ2 FRAB2)1/2 = 4868.1 H Радиальные нагрузки, действующие на подшипники: FRAMAX = FRA FMA = 12370.2 HОкружная и радиальная силы: (значения сил взяты из приложения 2) Радиальные нагрузки, действующие на подшипники: FRA = (FRAГ2 FRAB2)1/2 = 5453.2 H Осевые нагрузки, действующие на подшипники Где V-коэффициент вращения кольца, КБ - коэффициент безопасности, учитывающий погрешность в определении нагрузки и динамической работы механизма. частота вращения кольца, мин-1, - коэффициент долговечности в функции необходимой надежности, равный 1 при вероятности 90%,

Содержание

Техническое задание

Введение

1 Кинематический расчет привода

1.1 Выбор электродвигателя

1.2 Определение частоты вращения и момента

1.3 Анализ результатов расчета на ЭВМ

2 Расчет шпоночных соединений

2.1 На быстроходном валу

2.2 На промежуточном валу

2.3 На тихоходном валу

3 Конструирование редуктора

3.1 Предварительный расчет валов

3.1.1 Быстроходный вал

3.1.2 Промежуточный вал

3.1.3 Тихоходный вал 11

3.2. Расстояние между деталями передач 11

4 Расчет подшипников качения

4.1 Выбор типа и схемы установки подшипника

4.2 Расчет подшипников быстроходного вала

4.3 Расчет подшипников тихоходного вал

4.4 Расчет подшипников промежуточного вала

4.5 Расчет подшипников приводного вала

5 Расчет валов на прочность

5.1 Расчет быстроходного вала на статическую прочность

5.2 Расчет быстроходного вала на усталостную прочность

5.3 Расчет тихоходного вала на статическую прочность

5.4 Расчет тихоходного вала на усталостную прочность

5.5 Расчет промежуточного вала на статическую прочность

5.6 Расчет промежуточного вала на усталостную прочность

5.7 Расчет приводного вала на статическую прочность

6 Конструирование корпусных деталей

7 Расчет сварного соединения

8 Подбор и расчет муфт

8.1 Муфта между выходным и приводным валами

8.2 Муфта между валом двигателя и входным валом

9 Выбор смазочных материалов

Список используемой литературы

Приложения

В рамках данного проекта нам необходимо разработать привод ленточного транспортера, состоящий из частей: цилиндрический редуктор; электродвигатель; приводной вал с барабаном; две муфты.

Ленточный транспортер - машина непрерывного транспорта для вертикального перемещения сыпучих грузов ковшами, укрепленными на резинотканевой ленте.

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.

Редуктор может применяться в различных устройствах, помимо данного. В редукторе используется цилиндрическая передача с косозубыми колесами. Это позволяет увеличить нагрузочную способность, увеличить продолжительность работы изза снижения напряжений изгиба. При этом материальные затраты остаются приблизительно на одинаковом уровне (в сравнении с редуктором имеющим прямозубые колеса). При правильной сборке редуктор работает бесшумно и плавно.

Редуктор состоит из литого чугунного корпуса, в котором помещены элементы передачи - зубчатые колеса, подшипники, вал и пр.

Среди недостатков таких передач отметим повышенные требования к точности изготовления, шум при больших скоростях, высокую жесткость не позволяющую компенсировать динамические нагрузки. Однако отмеченные недостатки не снижают существенного преимущества зубчатых передач перед другими. Вследствие своих достоинств они широко распространены во всех отраслях машиностроения.