Файл: Приднестровский Государственный Университет им. Т. Г. Шевченко Инженернотехнический институт.docx

Приднестровский Государственный Университет им.Т.Г.Шевченко

Инженерно-технический институт

Кафедра МТиО

РАБОЧАЯ ТЕТРАДЬ СТУДЕНТА для выполнения курсового проекта
по дисциплине «Детали машин и основы конструирования» _________________________________________________________________
на тему «Привод ленточного конвейера с косозубым цилиндрическим редуктором»
Группа	ИТ21ВР62ЭТ
Студент	Мацкевич Е.Н.
Руководитель работы, должность, звание	Боунегру Т.В.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Расчет привода ленточного конвейера с косозубым цилиндрическим редуктором и клиноременной передачей………………………………….

Введение……………………………………………………………………

Кинематический и силовой расчет привода.

Выбор электродвигателя……………………………………………………

Эскизная компоновка редуктора…………………………………………

Вычерчивание контура зубчатых колес и стенок редуктора……………...

Проектирование быстроходного вала…………………………………...

Определение диаметральных размеров быстроходного вала………….

Определение линейных размеров быстроходного вала………………

Проектирование тихоходного вала……………………………………...

Определение диаметральных размеров тихоходного вала…………….

Определение линейных размеров тихоходного вала…………………...

Вычерчивание быстроходного и тихоходного валов редуктора

на эскизной компоновке…………………………………………………

Выбор материалов для изготовления валов……………………………..

Определение размеров зубчатого колеса………………………………..

Проверочный расчет тихоходного вала на прочность

и выносливость……………………………………………………………….

Определение усилий в зацеплении и сил, действующих на вал……….

Схема нагружения тихоходного вала……………………………………

---

Определение реакций в опорах…………………………………………..

Горизонтальная плоскость……………………………………………….

Вертикальная плоскость………………………………………………….

Подбор шпонок и их проверочный расчет………………………………….

Расчет подшипников качения для валов редуктора………………………..

Расчет подшипников тихоходного вала…………………………………

Расчет подшипников быстроходного вала……………………………...

Второй этап эскизной компоновки редуктора……………………………...

Проектирование корпусных деталей………………………………………..

Выбор смазки и уплотнительных устройств……………………………….

Расчет клиноременной передачи……………………………………………

Расчет привода ленточного конвейера
с косозубым цилиндрическим редуктором и клиноременной передачей
Рассчитать привод ленточного конвейера по схеме рис. 1 с косозубым цилиндрическим редуктором по следующим данным:

• 
  

  N варианта	Число оборотов на ведомой звездочке N [об/мин]	Мощность на ведомой звездочке Р[кВт]
  13	70	3

  Время работы в сутки tсут= 8 час,
  

t = 6 час, = t_сут – t = 8-6=2 час.

Отношение = 0,8 ; Т_пуск=(К_пуск = )



Рис. 1.Цилиндрическая косозубая ЗУБЧАТАЯ передача :

1 – электродвигатель; 2 – передача клиноременная;

3 – редуктор горизонтальный; 4 –цепная передача;



Введение
Привод ленточного конвейера состоит из электродвигателя, клиноременной передачи, одноступенчатого цилиндрического редуктора, комбинированной муфты и приводного барабана конвейера. В качестве электродвигателя чаще всего применяются трёхфазные асинхронные электродвигатели переменного тока серии АИР. Комбинированная муфта состоит из компенсирующей муфты (например, МУВП) и предохранительной муфты (например, муфта с разрушающимся элементом или фрикционная муфта).

---

Кинематический и силовой расчёт привода.

Выбор электродвигателя

1. 
   Мощность на валу электродвигателя:
   

Р_{эл.двиг. потр} = кВт

Где

η_общ = η_{кл. рем} ∙ η²_подш ∙ η_зац ∙ η_цепи =0,96 ∙ 0,99² ∙ 0,97 ∙ 0,96=0,8762
При средних значениях этих величин (η_{кл. рем}=0,96, η_подш=0,99, η_зац=0,97, η_цепь=0,96)

Выбираем по каталогу (табл. 1) электродвигатели, удовлетворяющие по мощности, т.е. с мощностью Р=4 кВт. типоразмера 100 L4 с синхронной частотой вращения п_{эл.двиг}=1500 мин^-1

Таблица 1

Технические данные электродвигателей серии АИР

2. 
   Передаточные числа привода и редуктора.
   

Принимаем предварительное значение U_ред.=2,5из стандартного ряда
(1,8; 2,0; 2,24; 2,5; 2,8; 3,15; 3,55; 4; 4,5; 5; 5,6; 6,3; 7,1.)

тогда:

U_{привода} =

U_цеп.= Принимаем U_цепи=3,15

гдеn_{эл.двиг.асинхр.}- асинхронная частота вращения эл. двигателя мин^-1.

Передаточные числа клиноременных передач обычно лежат в пределах U_{кл.рем.пер.}= 2-4 (max 6).Принимаем U_{кл.рем.пер} = 2,5

3. Частоты вращения валов:

п₁ = п_{эл.двиг.асинхр.} = 1410 мин ^-1

п₂= мин ^-1

п₃= мин ^-1

п₄ = мин

---

^-1
4. Расчет угловой скорости:








5. Мощности на валах:

Р₁=Р_{эл.двиг.потр}=3,424 кВт

Р₂ = Р₁ · η_кл.рем· η_подш =3,424∙0,96∙0,99=3,254 кВт

Р₃ = Р₂ · η_зац · η_подш = 3,254∙0,97∙0,99=3,125 кВт

Р₄ = Р₃ · η_цеп. = 3,125∙0,96=3,000 кВт
6. Вращающие моменты на валах:

Т₁ = 9550 Н∙м

Т₂ = 9550 Н∙м

Т₃ = 9550 ∙Нм

Т₄ = 9550 Н∙м

Полученные результаты заносим в таблицу:

№ вала	n, мин-1	Р, кВт	Т, Н·м
1	1410,0	3,424	23,19
2	564,0	3,254	55,10
3	225,6	3,125	132,29
4	71,62	3,000	400,03

8. Эквивалентное время работы передачи в сутки при расчете на контактную прочность (из циклограммы задания):

t_НЕ = t + t′ = 6+2∙0,8³ =7,024 час

где m= 6 для сталей.

Эквивалентное время работы передачи в течение всего срока службы:

Т_НЕ = t_НЕ ∙ д∙ L =7,024∙260∙5=9131 час

где д = 260 – число рабочих дней в году;

---

L = 5 лет – срок работы передачи.

9. Эквивалентное число циклов нагружения зубьев колеса и шестерни:

N_НЕ2 = 60 ∙ п₂ ∙ Т_НЕ = 60∙564∙9131 = 308 993 040 циклов

N_НЕ1 = N_НЕ2 ∙ U_ред =308 993 040 ∙2,5=771 482 600 циклов





Расчёт редуктора

10. Выбор материала для изготовления шестерни и колеса.

Для шестерни принимаем (по табл. 2) 35Х ГОСТ 4543-71

σв =655 МПа; σт =490МПа; НВ = 212-247

Термообработка:

Закалка 850–870^оС, масло, отпуск 560–640⁰С, воздух
Для колеса в соответствии с рекомендациями:

НВ2min = HB1min – (15)(20…30)(50),

Для колеса принимаем (по табл. 2) 35Х ГОСТ 8479-70

σв =615МПа; σт =395МПа; НВ = 187-229

Термообработка:

Закалка 850–870^оС, масло, отпуск 560–640⁰С, воздух
11. Средняя твердость шестерни:

НВ_1 =(НВ_"1min" +НВ_"1max" )/2=(212+247)/2=229,5
Средняя твердость колеса:

НВ_2 =(НВ_"2min" +НВ_"2max" )/2=(187+229)/2=208

Таблица 2

Рекомендуемые марки сталей для шестерни и колеса при НВ≤350

Шестерня						Колесо
Марка стали	Сечение, мм	Термообработка	σв МПа	σт МПа	НВ	Марка стали	Сечение,мм	Термообработка	σв МПа	σт МПа	НВ
45 ГОСТ 1050-88	40–100	Закалка 820–860оС, вода, отпуск 550–600С, воздух	780	375	240–267	45 ГОСТ 1050-88	До 250	Нормализация 850–860С, воздух	600	335	200–236
45 ГОСТ 1050-88	До 100	Нормализация 800С, воздух	620	395	189–229	45 ГОСТ 8479-70	100–300	Нормализация 865–895С, воздух	590	345	174–217
18Х2Н4МА ГОСТ 4543-71	До 100	Закалка 860–880оС, масло, отпуск 525–575С, воздух	930	785	293–331	18Х2Н4МА ГОСТ 8479-70	300–500	Закалка 860–880оС, масло, отпуск 525–575С, воздух	835	685	262–311
35Х ГОСТ 4543-71	До 100	Закалка 850–870оС, масло, отпуск 560–640С, воздух	655	490	212–247	35Х ГОСТ 8479-70	100–300	Закалка 850–870оС, масло, отпуск 560–640С, воздух	615	395	187–229
35ХГСА ГОСТ 4543-71	До 100	Закалка 870–880оС, масло, отпуск 640–650С, вода	835	685	262–311	35ХГСА ГОСТ 8479-70	100–300	Закалка 880оС, масло, отпуск 640С, вода	735	590	235–277
45Х ГОСТ 4543-71	До 250	Закалка 840–860оС, масло, отпуск 520–550С, воздух	980	785	248–293	45Х ГОСТ 8479-70	До 300	Закалка 840оС, масло, отпуск 550С, воздух	655	490	218–248
40ХН ГОСТ 4543-71	До 100	Закалка 840–860оС, масло, отпуск 550–600С, воздух	735	590	235–277	40ХН ГОСТ 8479-70	300–500	Закалка 840–860оС, масло, отпуск 550–650С, воздух	635	440	197–235
40ХН2МА ГОСТ 4543-71	До 250	Закалка 850–870оС, масло, отпуск 600–630С, вода	1080	930	310–354	40ХН2МА ГОСТ 8479-70	100–300	Закалка 860–870оС, масло, отпуск 650С, вода	880	735	277–321

---