Проектирование редуктора к приводу ленточного конвейера. Расчёт подшипников 1 и 2 вала по динамической грузоподъёмности

Федеральное агентство по образованию

 Уральский государственный технический университет - УПИ

Нижнетагильский технологический институт (филиал)

Кафедра ПМ

Оценка:

Члены комиссии:

Пояснительная записка

к курсовой работе на тему: «Проектирование редуктора

к приводу ленточного конвейера»

Вариант №11 Б

Студент:                                                            

Группа:                                                               352 ЭАПУ

Преподаватель:                                                   

Нижний Тагил

2005

Задание

Схема привода

1 – двигатель;

2 – клиноремённая передача

3 – редуктор горизонтальный;

4 – муфта МУВП;

5 – Звёздочка;

6 –Цепь привода транспортёра.

Таблица 1

Исходные данные

1. Мощность на выходном валу привода Р2, кН	4.0
2. Число оборотов выходного вала  n2  об/мин	150
3. Срок службы L, час	18000

Содержание

Введение                                                                                                                              c.                       

1.  Выбор электродвигателя                                                                                              с.

2.  Расчёт закрытой зубчатой передачи                                                                            с.

3.  Расчёт открытой передачи                                                                                           с.

4.  Расчёт первого вала редуктора                                                                          с.

5.  Расчёт второго вала                                                                                             с.

6.  Расчёт подшипников 1 и 2 вала по динамической грузоподъёмности          с.

7.  Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора                                с.

8.  Расчёт шпоночных соединений                                                                         с.

9.  Расчёт вала в сечении под зубчатым колесом                                                  с.

на усталостную прочность                                                                              

10.  Смазка зубчатых колёс и подшипников                                                             с.

Заключение                                                                                                               с.    

Список литературы                                                                                                  с.

Введение

В моем проекте необходимо спроектировать привод цепного транспортёра, в который входит одноступенчатый цилиндрический шевронный редуктор.

Устройство, состоящее из двигателя, передаточных механизмов и системы управления для приведения в движение машин и механизмов называется приводом.

Редуктор служит для уменьшения частоты вращения и соответствующего увеличения вращающего момента.

Редукторы широко применяют в различных отраслях машиностроения и поэтому они весьма разнообразны по своим кинематическим схемам и конструктивному исполнению. Редукторы бывают с цилиндрическими и коническими зубчатыми колесами, а так же с червячными парами. Вид и конструкция редуктора определяют типом, расположением  и количеством отдельных передач.

Цилиндрические зубчатые редукторы благодаря широкому диапазону передаваемых мощностей, долговечности, простоте изготовления и обслуживания имеют широкое распространение в машиностроении. Одноступенчатые цилиндрические редукторы применяют при передаточных числах, не превышающих 5.

Важнейший характеристический размер, в основном определяющий нагрузочную способность, габариты и массу редуктора называют главным параметром редуктора. Главный параметр цилиндрического редуктора – межосевое расстояние  тихоходной ступени.

В расчете цилиндрического редуктора необходимо кроме главного параметра найти и определяющие параметры. К последним относится ширина колес, модули и передаточное отношение, различные коэффициенты.

Важнейшей характеристикой любой механической передачи является передаточное отношение, которое показывает, во сколько раз угловая скорость (или частота вращения) одного звена больше или меньше угловой скорости (частоты вращения) другой передачи.

Передаточное отношение можно выразить через диаметры, или число зубьев. Если кинематическая характеристика выражена числом зубьев, то это называют передаточным числом. Передаточное число в отличие от передаточного отношения всегда положительно и не может быть меньше единицы.

Характеристика редуктора

1.  горизонтальный

2.  цилиндрический

3.  шевронный

4.  одноступенчатый

5.  понижающий: 1 вал – ведущий; 2 вал - ведомый

1. Выбор электродвигателя

1.1  Найдём требуемую мощность двигателя

 кВт

([1]; табл. 1.1; с. 4)[1]

 кВт

1.2   

 об/мин

Назначаем закрытый асинхронный обдуваемый двигатель с нормальным пусковым моментом серии 4А112М443

синхронная частота вращения                       n_c=1500 об/мин, номинальная частота вращения                     n₁=n_ном=1455 об/мин, мощность                                                         Р_дв =5,5 кВт, диаметр ротора                                                d_дв = 32 мм

([1]; таблица 24.8; с. 377)

1.3  Передаточное число привода и его разбивка по ступеням

 

1.4  Кинематический и силовой расчет привода.

N			P квт	T нм
0	n0=1455	w0=152,4	P0=4,55	T0=29,86
1	n1=600	w1=62,8	P1=4,36	T1=69,39
2	n2=150	w2=15,7	P2=4,0	T2=254,64

2. Расчёт закрытой зубчатой передачи редуктора

2.1 Выбор материала колёс

Назначаем для зубчатых колёс Сталь 45 с термообработкой улучшение.   

- для шестерни

- для колёса (1 вариант термообработки)

([1]; табл. 2.1; с.8)

2.2 Определим для выбранной стали допускаемые контактные напряжения.

Для первого варианта термообработки:

       ([1]; с. 10)

2.3 - допускаемые напряжения изгиба

     

2.4 Найдём межосевое расстояние

;____K_а=43

для колёс несимметрично расположенных на валу

Принимаем по ГОСТ 2186-66 

2.5 Нормальный модуль зацепления

Принимаем по ГОСТ 9563-60 из первого ряда

2.6 Найдём числа зубьев шестерни и колеса.

Предварительно зададим угол наклона зубьев:

 

                        

Назначаем z₁=22, z₂=86

  расхождение меньше 4% является допустимым.

2.7 Уточним угол наклона зубьев:

, значит угол наклона зубьев найден верно

2.8 Основные параметры зубчатых колёс

2.8.1 Делительные диаметры

2.8.2 Диаметры окружности вершин

2.8.3 Диаметры впадин

2.8.4 Ширина колес

2.9

2.10  соответствует 8-я степень точности

([1]; табл. 2.5; с.14)

2.11 Коэффициенты нагрузки по контурным напряжениям и напряжениям изгиба

 ([1]; табл. 2.3; с. 10)

([1]; с. 15)

([1]; табл. 2.9; с. 16)

 ([1]; табл. 2.7; с. 15)

 ([1]; табл. 2.6; с. 15)

2.12 Проверим прочность зубьев колёс по контактным напряжениям

Спроектированная передача удовлетворяет условию прочности по контактным напряжениям.

2.13 Силы зацепления.

окружная сила -

радиальная сила -

осевая сила -

2.14 Проверим прочность зубьев по напряжению изгиба

2.14.1 Найдём коэффициенты формы зуба эквивалентных колёс

      

         ([1]; табл. 2.8; с. 16) 

         

2.14.2

   bi=b1, проверку прочности по напряжению изгиба производим для шестерни

2.14.3 Коэффициент компенсации погрешности

2.14.4

- степень точности

- коэффициент торцевого перекрытия

2.14.5 Найдём напряжение прочности по изгибу

Передача имеет запас прочности по напряжению изгиба

3. Расчёт открытой передачи

Клиноремённая передача

3.1  Выбор сечения ремня

Выбираем тип ремня Б ([2]; номограмма, рис. 7.3; с. 134)

3.2  Диаметр меньшего шкива

 

по ГОСТ 17383–73 принимаем d_1ш=140 мм

3.3  Диаметр большего шкива

 ([2]; 7.3; с. 120)

По ГОСТ 17383-73 принимаем d_2ш=355 мм  из табл К40

3.4  Уточним передаточное число ремённой передачи

3.5  Назначаем межосевое расстояние в интервале

Примем  а=283

3.6  Длина ремня

      ([2]; 7.7; с.137)

Примем по стандартному ряду L_p=1400 мм

3.7  Уточним межосевое расстояние

 

3.8  Угол обхвата меньшего шкива

3.9

Мощность, передаваемая 1 клиновым ремнём – Р₀=4,13 кВт ([2]; табл. 7.8; с. 132)

Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня – С_L=0,95 ([2]; табл. 7.9; с. 135)

Коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации – С_р=0,9 ([2]; табл. 7.10; с. 136)

Коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата - С_α=0,89 ([2]; с. 135)

Коэффициент, учитывающий число ремней в передаче – С_z=0,95 ([2]; с. 135)

3.10   Число ремней в передаче

;  z=2

3.11  Натяжение ветви клинового ремня

3.12  Давление на валы по (7.31; с. 136)

3.13  Ширина шкива

 т к 2с ремня

4. Расчет первого быстроходного вала редуктора

4.1  Т. к. передаточное число редуктора – 3,73, то технологически выгодно