Расчет и проектирование привода ленточного конвейера

министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Шуйский  государственный  педагогический университет» 

Кафедра безопасности жизнедеятельности,

общетехнических дисциплин и методики обучения 

Курсовой  проект

по дисциплине "Машиноведение"

на тему: "Проектирование привода ленточного конвейера".

  
 
 

Выполнил:

студент 3 курса 1группы

очной формы обучения

специальность 050502.65

Технология  и предпринимательство

№ зачетной книжки

Ярошевич  Максим Леонидович

Принял: 
 
 
 
 

Шуя 2011

Содержание: 

1. Задание на проектирование.

2. Описание привода ленточного конвейера.

3. Подбор электродвигателя.
4. Расчет передач.
5. Ориентировочный расчёт валов, подбор подшипников.
6. Первая эскизная компоновка редуктора.
7. Конструирование зубчатых колёс и валов.
8. Схема нагружения валов в пространстве.
9. Подбор и проверочный расчёт шпонок.
10. Подбор подшипников по динамической грузоподъёмности.
11. Проверочный расчёт валов.
12. Расчет и конструирование элементов корпуса редуктора.
13. Вторая эскизная компоновка редуктора.
14. Подбор и проверочный расчёт муфты.
15. Выбор смазки редуктора.
16. Подбор посадок сопряженных поверхностей.
17. Сборка и разборка редуктора.
18. Список используемой литературы.

 

       1.Задание на курсовое проектирование 
 

      

        
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Р₃ = 3,5 КВт n₃ = 200 об/мин. 

 

       2.Описание привода ленточного конвейера

      Привод  состоит из электродвигателя, механической муфты, двух ступенчатого редуктора. В  приводе применяется асинхронный  двигатель. Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых или червячных  передач, выполненных

      в виде отдельного агрегата и служащих для передачи мощности

      от  двигателя к рабочей машине.

      Назначение  редуктора: понижение угловой скорости и повышение вращающего момента  ведомого вала по сравнению

      с ведущим валом.

      Достоинство редуктора:

1. Высокая надёжность работы в широком диапазоне нагрузок и скоростей;
2. Малые габариты;
3. Большая долговечность;
4. Высокий КПД;
5. Постоянное передаточное число;
6. Сравнительно не большие нагрузки на валы и подшипники;
7. Простота обслуживания.

      Недостатки  редуктора:

1. Высокие требования к точности изготовления и монтажа.
2. Шум при работе.

      В данном приводе применяется двухступенчатый  редуктор с прямозубой передачей. 

 

       3.Подбор электродвигателя 

      3.1 Определить общий КПД (табл.1.1,стр.6) 

      h₁– зубчатой передачи.

      h₂– муфты.

      h1= 0.98 h₂= 0.98

      h = h ₁² × h₂ = 0.98² × 0.98 =0,94 

      3.2 Определение требуемой мощности электродвигателя 

      R1- мощность на входе привода.

      P3- мощность на выходе из привода. 

      R1=R3 / h = 3,5 / 0,94 = 3,723 К Вт 

      3.3 Подбор двигателя по мощности (табл.19.27,стр.384) 

 

      3.4 Предварительное определение передаточных чисел. 

      U-общее передаточное число.

      n _дв - частота вращения двигателя .

      n3 – частота вращения выходного вала.

      U= nдв/n3 =2880 / 200 =14,4

      U= nдв/n3 =1430 / 200 =7,1

      U= nдв/n3 = 950 / 200 = 4,7

      U= nдв/n3 = 720 / 200 = 3,6

      3.5 Окончательный подбор типа двигателя 

      Марка100S2

      Частота вращения 2880 об/мин 

      3.6 Произвести разбивку передаточного числа (табл.1,3 стр.9) 

      U1 – передаточное число быстроходной ступени.

      U2 – передаточное число тихоходной ступени.

      U2 = 0,88Ö U = 0.88Ö 14,4 = 3,3

      U1 = U / U2 = 14,4 / 3,3 = 4,3 

      3.6 Определение частоты вращения каждого вала 

      n1 = nдв = 2880 об/мин

      n2 = n1 / U1 = 2880 / 4,3 = 669,7 об/мин

      n3 = n2 / U2 = 669,7 / 3,3 =202,9 об/мин 

      3.7 Определение отклонения частоты вращения выходного вала 

      по  заданию n₃^½ = 200 об/мин

      по  расчетам n₃= 202,9 об/мин

      n₃^½ – n₃ / n₃^½ × 100% = 200 – 202,9 / 200 × 100% = -1,45% < 4%

      (в  пределах нормы). 

      3.8 Определениеугловой скорости каждого вала 

      w = П × n / 30

      w1 = П × n1 / 30 = 3,14 × 2880 / 30 =301,44 рад/с 

      w2 = П × n2 / 30 = 3,14 × 669,7 / 30 = 70,1 рад/с

      w3 = П × n3 / 30 = 3,14 × 202,9 / 30 = 21,2 рад/с 

      3.9 Определение мощности на каждом валу 

      Р1 = Р₁^½ × h муфты = 3,72 × 0,98 = 3,65 К Вт

      Р2 = Р1 × h зубчатой передачи = 3,65 × 0,98 = 3,57 К Вт

      Р3 = Р2 × h зубчатой передачи = 3,57 × 0,98 = 3,5 К Вт 

      3.10 Определение вращающего момента на валах 

      Т = Р / w

      Т1 = Р1 / w1 = 3,65 / 301,4 = 12,1 Hм

      Т2 = Р2 / w2 = 3,57 / 70,1 = 50,9 Hм

      Т3 = Р3 / w2 = 3,5 / 21,2 = 165,2 Hм 

 

       4.Расчёт передач 

      4.1 Первая передача 

      4.1.1 Исходные данные

      Прямозубая  закрытая

      Вход  в передачу Т1 = 12,1 Нм; w1 =301,4 рад/с

      Выход Т2 =50,9 Нм

      Передаточное  число U1 = 4,3 

      4.1.2 Подбор материала

      Выбор материала: Сталь 45 (табл. 6,4 стр.92)

        улучшение паковкой

      Твёрдость: шестерни НВ 194 –222

        колеса НВ 180 –192

      HBср = 222 + 194 / 2 = 208 (шестерни)

      HBср = 180 + 192 / 2 = 186 (колеса) 

      4.1.3 Определение допускаемых контактных  напряжений (табл.6,13 стр. 94)

      [sн] = ( sно /Sн ) × КнL = ( 2 × 208 + 70 / 1,1) × 1 = 534,6 (шестерни)

      [sн] = ( sно /Sн ) × КнL = ( 2 × 186 + 70 /1,1 ) × 1 = 401,8 (колеса) 

      4.1.4Определение допускаемых напряжений изгиба

      [sF] = (sFo / SF ) КFL = 1,8 × 208 / 1,8 ) × 1 =208 (шестерни)

      [sF] = (sFo / SF ) КFL = 1,8 × 186 / 1,8 ) × 1 =186 (колеса) 

      4.1.5 Определение межосевого расстояния  передачи