Ленточный конвейер для перемещения штучных грузов

Быстроходный вал.cdw

Радиусы скруглений 1.5 мм
Неуказаные предельные отклонения размеров
охватываемых - охватывающих -
Точность зубчатого колеса - ГОСТ 1643-81
* - размер для справки.
Коэффициент смещения
Высота постоянной хорды зуба
Постоянная хорда зуба
Сталь 40ХН ГОСТ 4543-71
КП.ЛК.133Д.04.001.000

Компоновочный чертеж.pdf

КП.ЛК.133д.04.002.000
Взам. инв. № Инв. № дубл.
Технические требования
Технические характеристики
Сила тяги для перемещения самолета - 6000 Н.
Скорость транспортирования самолета - 07 мс.
Мощность электродвигателя - 55 кВт.
Частота вращения электродвигателя - 1450 мин .
Общее передаточное число привода - 361
Радиальное смещение валов не более:
двигателя и редуктора - 03 мм;
редуктора и барабана - 07 мм.
Перекос валов не более:
двигателя и редуктора - 130';
редуктора и барабана -1.
Неуказаные предельные отклонения: валы по h14 отверстия по
H14 остальные по ± IT142.
Необработаные поверхности покрыть черной эмалью.
Разраб. Зашкарук С.А.

Крышка.cdw

Неуказанные радиусы R1.6 мм max
Неуказанные предельные отклонения размеров:
отверстий Н14 валов h14 остальных + IT142.
Уклоны формовочные - по ГОСТ 3112-80.
Предельные отклонения размеров отливок - по ГОСТ 26645-85
КП.ЛК.133Д.04.001.002

Крышка торцевая.pdf

КП.ЛК.133Д.04.001.002
Взам. инв. № Инв. № дубл.
Неуказанные радиусы R1.6 мм max
Неуказанные предельные отклонения размеров:
отверстий Н14 валов h14 остальных + IT142.
Уклоны формовочные - по ГОСТ 3112-80.
Предельные отклонения размеров отливок - по ГОСТ 26645-85
Разраб. Зашкарук С.А.
СЧ 15 ГОСТ 1412-85 ХАИ гр. 133д

Сборочный чертеж.pdf

КП.ЛК.133д.04.001.000 СБ
Максимальный и минимальный
Поверхность соединения корпуса с крышкой покрыть герметиком.
Обьем масляной ванны 3л.
После сборки валы должны проворачиваться свободно без заеданиия.
Редуктор обкатать на всех режимах нагрузки по 10 - 15 минут.
Взам. инв. № Инв. № дубл.
Технические требования
Передаточное отношение редуктора u = 32.
Крутящий момент на тихоходном валу Tвых = 94025 Нм.
Количество оборотов на выходном валу nвых = 44.6 обмин.
Скорость вращения быстороходного вала n = 1445 обмин.
Мощность электродвигателя P = 5.5 кВт.
Срок службы Lh = 20000 час.
Сила тяги для перемещения грузов F = 6000 H.
Техническая характреристика
Разраб. Зашкарук С.А.
Сборочный чертеж Лист1

К компоновке.spw

Компоновочный чертеж
К202.133д.10.002.001
К202.133д.10.002.006
К202.133д.10.002.017
К202.133д.10.002.018
К202.133д.10.002.019
К202.133д.10.002.020

Сборочный чертеж.cdw

Техническая характреристика
Передаточное отношение редуктора u = 32.
Крутящий момент на тихоходном валу T
Количество оборотов на выходном валу n
Скорость вращения быстороходного вала n = 1445 обмин.
Мощность электродвигателя P = 5.5 кВт.
Сила тяги для перемещения грузов F = 6000 H.
Технические требования
Поверхность соединения корпуса с крышкой покрыть герметиком.
Обьем масляной ванны 3л.
После сборки валы должны проворачиваться свободно без заеданиия.
Редуктор обкатать на всех режимах нагрузки по 10 - 15 минут.
Максимальный и минимальный
КП.ЛК.133д.04.001.000 СБ

Записка.docx

Министерство образования и науки Украины
Национальный аэрокосмический университет им. Н.Е. Жуковского
Пояснительная записка
ЛЕНТОЧНЫЙ КОНВЕЙЕР ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ШТУЧНЫХ ГРУЗОВ
по дисциплине «Детали машин и основы конструирования»
направления подготовки: 6.050503
Двигатели внутреннего сгорания
TOC o "1-3" h z u Задание PAGEREF _Toc421567101 h 3
Техническое предложение PAGEREF _Toc421567102 h 4
Прототип редуктора PAGEREF _Toc421567103 h 6
КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА PAGEREF _Toc421567104 h 7
1 Определение параметров исполнительного органа PAGEREF _Toc421567105 h 7
2 Расчет потребной мощности и подбор электродвигателя. PAGEREF _Toc421567106 h 8
3 Определение частот вращения и вращающих моментов на валах PAGEREF _Toc421567107 h 10
РАСЧЕТ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ PAGEREF _Toc421567108 h 12
1 Выбор материала зубчатых колёс PAGEREF _Toc421567109 h 12
2.Силовой расчет зубчатых передач. PAGEREF _Toc421567110 h 12
ЭСКИЗНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ PAGEREF _Toc421567111 h 24
1 Проектировочные расчеты валов PAGEREF _Toc421567112 h 24
2 Выбор типа и схемы установки подшипников PAGEREF _Toc421567113 h 25
3 Составление компоновочной схемы PAGEREF _Toc421567114 h 26
ВЫБОР МУФТ PAGEREF _Toc421567115 h 27
1 Подбор упругой муфты PAGEREF _Toc421567116 h 27
2 Подбор компенсирующей муфты PAGEREF _Toc421567117 h 28
ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ НА ЗАДАННЫЙ РЕСУРС PAGEREF _Toc421567118 h 30
ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ PAGEREF _Toc421567119 h 33
1 Расчет валов на статическую прочность PAGEREF _Toc421567120 h 33
2 Расчет валов на сопротивление усталости. PAGEREF _Toc421567121 h 35
РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ PAGEREF _Toc421567122 h 39
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ И КРЫШЕК ПОДШИПНИКОВ PAGEREF _Toc421567123 h 41
ВЫБОР СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И СИСТЕМЫ СМАЗЫВАНИЯ PAGEREF _Toc421567124 h 44
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ПРИВОДА PAGEREF _Toc421567125 h 45
1 Проектировочный расчет вала PAGEREF _Toc421567126 h 45
2 Подбор подшипников качения PAGEREF _Toc421567127 h 45
4 Конструирование опорных узлов и крышек подшипников PAGEREF _Toc421567128 h 47
КОНСТРУИРОВАНИЕ СВАРНОЙ РАМЫ PAGEREF _Toc421567129 h 49
ВЫВОД PAGEREF _Toc421567130 h 50
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ PAGEREF _Toc421567131 h 51
Спроектировать: ЛЕНТОЧНЫЙ КОНВЕЙЕР ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ШТУЧНЫХ ГРУЗОВ
по следующим данным и схеме: Сила тяги для перемещения грузов: F = 6000 H.Скорость движения ленты конвейера: V = 07 мс.Срок службы: Lh = 20000 час.Ширина барабана: B = 0.250 м.Смазка: окунанием.
Техническое предложение
Целью данного курсового проекта является проектирование ленточного конвейера с цилиндрическим редуктором для перемещения штучных грузов. (см. рис. 1).
Рисунок 1 – Схема привода:
компенсирующая муфта;
Курсовой проект является самостоятельной конструкторской работой студента. При его выполнении закрепляются знания по курсу развивается умение использовать для практических приложений сведения из ранее изученных дисциплин приобретаются навыки работы со справочной литературой государственными и отраслевыми стандартами.
Приводом называется устройство приводящее в движение машину или механизм.
Данная конструкция является приводным устройством которое состоит из: электродвигателя двух муфт редуктора барабана.
Привод включает в себя: источник энергии – двигатель механическую передачу ленточный конвейер муфты.
Привод конвейера осуществляется электродвигателем так как он наиболее компактный удобный в эксплуатации и имеет стабильный режим работы.
Редуктор служит для понижения угловой скорости и передачи её на барабан. Мы используем зубчатый редуктор двухступенчатый по разделенной схеме.
Для транспортировки штучных грузов служит лента которая плотно посажена на барабан который приводит её в движение за счёт вращения передаваемого от редуктора.
Соединение редуктора с двигателем осуществляется при помощи упругой муфты. Она обладает способностью амортизировать толчки и удары демпфировать колебания. Выполняет компенсирующую функцию допуская радиальное и угловое смещение валов. Для соединения барабана и редуктора будем использовать компенсирующую муфту. Она имеет высокую нагрузочную способность способна передавать большие крутящие моменты а также компенсировать небольшие смещения осей соединяемых валов (радиальное и угловое).
Схема технологична проста в эксплуатации. Данная схема отличается простотой конструкции благодаря использованию редуктора развёрнутой схемы. Схема подходит для работы в различных сферах промышленности: авиастроении машиностроении аэропортах пищевой и угольно-добывающей промышленности и т.д.
В качестве прототипа выбираем редуктор представленный на рис. 2
Рисунок 2 – Схема прототипа редуктора
Выбраный прототип представляет собой двухступенчатый цилиндрический редуктор.
КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА
1 Определение параметров исполнительного органа
Подбор ленты для транспортёра
где F - сила тяги перемещения грузов;
F1 F2 -разрывные силы действующие на ленту;
f=03-коэффициент трения.
F=164F=164F=1646000=9840 H.
где [q]=12 мН - допускаемое разрывное усилие.
= 250 мм - ширина барабана;
Из справочника выбираем ленту: Лента 12-250-3-ТК-200-2-6-35-А-1 ГОСТ 2085.Тип 1подтип 12шириной 250 мм с тремя прокладками из ткани ТК-200-2 с рабочей обкладкой толщиной 6 мм и нерабочей 35 мм из резины класса А.
Рассчитаем диаметр барабана:
2 Расчет потребной мощности и подбор электродвигателя.
Потребную мощность Pпотр определим из соотношения:
где F - сила тяги для перемещения грузов Н;
V – скорость движения ленты конвейера мс.
Определим требуемую мощность электродвигателя Рдв:
КПД привода определим по формуле:
= I II оп 2м=09609509920992 = 0.873
где I = 096 – КПД конической ступени;
II =095 – КПД цилиндрической ступени;
оп = 0992 – КПД опоры;
м = 099 – КПД муфты.
Подставим полученное численное значение в выражение:
С учетом расчетной мощности Pдв из справочника выбираем двигатель номинальная мощность которого должна быть равна или больше расчетной мощности двигателя т.е. принимаем Pдв равным 75 кВт.
Частота вращения приводного вала:
Где Dб – диаметр барабана мм.
Передаточное отношение редуктора в зависимости от стандартных значений частоты вращения вала двигателя находим из соотношения:
где nдв – синхронная частота вращения двигателя мин-1; nпр – частота вращения приводного вала.
Принимаем двигатель которому соответствует передаточное число i=32 и частотой nдв= 1445 мин-1.
Выбираем двигатель 4А112М4 ГОСТ 1553-70. Трехфазный асинхронный двигатель 4-й серии с высотой вращения оси 112(мм) с установочными размерами по длине станины S 4-х полосный. Климатического исполнения У (для районов умеренного климата) категории 3.
Габаритные размеры: l30 = 310мм h31 = 70мм d30 = 260мм.
Присоединительные размеры выбранного двигателя: l10=140 мм l31=70мм d1=38 мм d10=12 мм b10=190 мм h=132 мм.
3 Определение частот вращения и вращающих моментов на валах
Зная передаточное отношения всего редуктора определим передаточное отношения каждой ступени.
Номинальная частота вращения асинхронного электродвигателя
Распределяем передаточное отношение по ступеням
где - передаточное отношение первой ступени;
- передаточное отношение второй ступени.
Рассмотрим быстроходную и тихоходную ступени.
где м – КПД упругой муфты;
I– КПД быстроходной ступени;
Рбыстр – мощность быстроходной ступени кВт;
Ртих– мощность тихоходной ступени кВт.
Вращающий момент на быстроходном валу:
Вращающий момент на тихоходном валу определяем по формуле:
РАСЧЕТ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ
1 Выбор материала зубчатых колёс
Материал зубчатых колес выбирается по необходимой твердости прочности и возможности термообработки. От выбранного материала зависят размеры масса технологичность а так же стоимость изготовления. Оптимальными материалами являются легированные стали 40Х 40ХН 30ХГСА. Выберем сталь марки 40ХН ГОСТ 4543-71 с закалкой токами высокой частоты.
2.Силовой расчет зубчатых передач.
Исходные данные и результаты расчетов сводим в таблицы
Наименование параметра
Быстроходная ступень
Частота вращения мин-1
Угол зацепления град
Твердость рабочей поверхности зубьев HRC
Результаты расчета прямозубой зубчатой передачи сведены в таблицы (Таблица 2 – Таблица 13).
Определение допускаемых контактных напряжений
Количество нагружений за один оборот
Количество циклов нагружения с учётом режима работы млн.
Базовое число циклов млн.
Коэффициент долговечности
Коэффициент запаса прочности
для зубчатых колес с поверхностным упрочнением зубьев
Предел контактной выносливости МПа
Допускаемое контактное напряжение МПа
Определение делительного диаметра и модуля
Вспомогательный коэффициент
Для прямозубых передач Kd =770
Коэффициент учитывающий неравномерность распределения нагрузки по длине контактных линий
Коэффициент скорости
Коэффициент нагрузки
Крутящий момент на шестерне Hм
Делительный диаметр на торце мм
Внешний делительный диаметр мм
Средний делительный диаметр мм
Число зубьев плоского колеса
Определение допускаемых напряжений для расчета на максимальные нагрузки и на изгиб
Количество циклов нагружения.
Базовое число циклов.
Для данного вида термообработки
Коэффициент учитывающий размеры колеса
Коэффициент учитывающий способ получения заготовки
Так как колеса и шестерни получаем штамповкой то:
Предел выносливости при изгибе МПа
Допускаемое напряжение при изгибе МПа
Проверочный расчет на контактную выносливость
Коэффициент учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления
для эвольвентного зацепления
Коэффициент учитывающий механические свойства материалов сопряженных колёс МПа-05
Коэффициент торцового перекрытия
Коэффициент учитывающий суммарную длину контактных линий
Окружная скорость мс
Коэффициент учитывающий вид передачи и модификацию профиля
без модификации ГОСТ 21354-87
Коэффициент учитывающий разность шагов зацепления колёс
Удельная окружная динамическая сила Нмм
Коэффициент учитывающий внутренюю динамическую нагрузку
Действующее контактное напряжение МПа
Сравнение с допускаемым %
Определение действующих напряжений для расчета на изгиб
Коэффициент учитывающий форму зуба и концентрацию напряжений
Коэффициент учитывающий внутреннюю динамическую нагрузку
Действующее изгибное напряжение МПа
Сравнение с допускаемым
Определение действующих напряжений для расчета на максимальные нагрузки
Действующее максимальное контактное напряжение МПа
Действующее максимальное изгибное напряжение МПа
Результаты расчета цилиндрической зубчатой передачи сведены в таблицы (Таблица 10 – Таблица 15).
Для прямозубых передач
Относительная ширина венца
Для проектировочного расчета
Расчетный делительный диаметр мм
Делительный диаметр мм
Межосевое расстояние мм
для модуля до m=3.55 ГОСТ 21354-87
Определяющим является расчет на контактную прочность зубьев. При расчете на контактную прочность недогрузка составляет -1.92% и -2.73% для быстроходной и тихоходной ступени соответственно. При расчете на изгибные и максимальные напряжения недогрузка колес более 50%. Это свидетельствует о том что при увеличении изгибной и максимальной нагрузки даже на 50% не приведет к выходу из строя зубчатой передачи.
ленточный конвейер штучный груз
ЭСКИЗНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ
1 Проектировочные расчеты валов
Определим диаметры валов из расчета только на кручение по следующей формуле:
– допускаемое касательное напряжение при кручении;
Т – вращающий момент на валу;
Для валов редукторов общего машиностроения условное допускаемое напряжение принимают из диапазона МПа мы примем его равным 40 МПа [7].
Определяем диаметр оси из условия изгибной прочности:
Где - максимальный изгибающий момент;
- допускаемое напряжение;
- коэффициент полноты сечения .
Расчеты диаметров валов и осей занесены в таблицу 11.
Диаметр быстроходного вала
Диаметр промежуточного вала
Диаметр тихоходного вала
После определения диаметров валов разрабатываем их конструкцию т.е. формируем ступени опорные буртики предусматриваем шпоночные пазы. Ступенчатая форма вала должна позволять свободно передвигаться каждой детали вдоль вала до ее посадочного места и просто фиксировать ее на этом посадочном месте в осевом направлении.
2 Выбор типа и схемы установки подшипников
При выборе подшипников на первом этапе конструирования редуктора исходят из ориентировочных значений диаметров валов. Затем параллельно с уточнением размеров валов по длине и по диаметру и уточнением нагрузки подшипника пересматриваем первоначальный вариант и выбираем наиболее рационально подшипники.
Выбираем шариковые радиальные однорядные подшипники. Этот тип в основном предназначен для восприятия радиальных нагрузок но может воспринимать и осевые нагрузки.
Опоры выполняем с простейшим осевым креплением. Один подшипник предотвращает осевое смещение вала в одном направлении а другой – в другом. Кольца подшипников должны закрепляться на валу и в корпусе чтобы фиксировать вал в осевом направлении воспринимать осевую нагрузку и предотвращать проворот колец при динамических нагрузках. Применим упор в заплечик вала.
На быстроходный вал в первом приближении выбираем подшипник из легкой серии:
На промежуточный и тихоходный валы выбираем подшипник из тяжёлой и легкой серии:
3 Составление компоновочной схемы
Рисунок 4 – Компоновочная схема редуктора:
-быстроходный вал; 2-первая ступень редуктора; 3-промежуточный вал; 4-вторая ступень редуктора; 5-тихоходный вал; 6-подшипники быстроходного вала; 7-подшипники промежуточного вала; 8-подшипники тихоходного вала.
Стандартизованные муфты подбираются по допускаемому вращающему моменту и диаметру валов так же учитываются габариты.
Основная характеристика муфты – расчетный вращающий момент
где – коэффициент режима работы.
1 Подбор упругой муфты
Назначение упругих муфт – снижение ударной нагрузки и предотвращение опасных колебаний. Кроме того упругие муфты допускают некоторую компенсацию неточностей взаимного положения валов. С помощью упругих муфт можно предотвратить возможность появления резонансных колебаний. Упругая муфта состоит из двух полумуфт и упругих элементов.
Основными типами упругих муфт являются втулочно-пальцевая МУВП со звездочкой и с торообразной оболочкой. Наиболее выгодной по габаритам является муфта со звездочкой ее и будем использовать.
Расчетный вращающий момент
Характеристика муфты со звездочкой (таблица 15).
Габариты (диаметр длина) мм
Допуск. радиал. смещение
Доп. угловое смещение град.
Предел. частота вращения
Выбираем упругую со звездочкой муфту 125-30-I.2-25-I.2-УЗ ГОСТ 1408.4-76 m=3 мм z=36 .
Диаметр одной полумуфты выбираем 50 мм(растачивается до 65 мм) чтобы обеспечить сопряжение с валом двигателя. Диаметр другой полумуфты выбираем 25 мм для сопряжения с быстроходным валом редуктора.
2 Подбор компенсирующей муфты
Компенсирующие муфты предназначены для соединения валов с небольшими взаимными смещениями осей связанными с неточностями изготовления монтажа и упругими деформациями.
Мы будем использовать компенсирующую зубчатую муфту.
Зубчатая муфта состоит из двух втулок с внешними зубьями надетых на них обойм с внутренними зубьями. Зубчатые муфты обладают существенными достоинствами которые определили их широкое применение:
а) большой несущей способностью и надежностью при малых габаритах вследствие большого числа одновременно работающих зубьев;
б) допустимостью значительных частот вращения.
Расчетный вращающий момент
Где -коэффициент учитывающий степень ответственности передачи
- коэффициент учитывающий условия работы
- коэффициент углового смещения
-номинальный момент вращения.
Характеристики зубчатой муфты (таблица 16).
Выбираем зубчатую муфту 2500-60-.2-УЗ ГОСТ 50895-96.
ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ НА ЗАДАННЫЙ РЕСУРС
Подшипники уже были предварительно выбраны по диаметру вала (см. пункт 3.2) поэтому проводимые ниже расчеты сводятся к проверке выбранного подшипника и уточнению его типа диаметра и серии. Выбор подшипника по динамической грузоподъемности состоит в проверке его расчетной долговечности при заданных условиях работы.
Стандартные подшипники выбирают по динамической грузоподъемности. Она определяется следующим образом:
Где L- расчетный ресурс
– для шариковых подшипников
- коэффициент вводимый при необходимости повышения надежности
- коэффициент учитывающий качество материала подшипников смазочный материал и условия эксплуатации - для обычных условий работы
- эквивалентная нагрузка для радиальных подшипников
- радиальная нагрузка
- коэффициент вращения (при вращении внутреннего кольца)
коэффициент вращения (для сателлита)
- коэффициент безопасности учитывающий характер нагрузки
- температурный коэффициент (при ).
Расчетной схемой для вала опирающегося на подшипники является балка на двух опорах. Из действующих сил (нормальные и силы трения) рассматривают только нормальные силы. Это связано с тем что коэффициент трения в зубчатом зацеплении очень мал благодаря отполированным поверхностям зубьев и хорошей смазке.
Проведем проверочный расчет подшипников. Отметим то факт что одна из опор выполняется фиксирующей а вторая - плавающей. Плавающая опора компенсирует погрешности изготовления и температурные деформации
Проведем проверочный расчет подшипников.
Таблица 17 - Быстроходный вал
Размер взят с компоновочного чертежа
Таблица 18 - Промежуточный вал
Таблица 19 - Тихоходный вал
ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ВАЛОВ
1 Расчет валов на статическую прочность
Для проверочного расчета вала составим расчетную схему. Вал представим как балку на двух опорах. Построим эпюры изгибающих и крутящих моментов (рис. 3).
Рисунок 5 - Эпюры моментов
Опасными являются сечения 1 (галтель под опорой B) Выполним проверку вала на прочность в этом сечении.
Диаметр в сечении: d=60(мм).
Условие прочности удовлетворяется.
2 Расчет валов на сопротивление усталости.
Расчет на сопротивление усталости проводят в форме проверки коэффициента запаса прочности по усталости.
При совместном действии изгиба и кручения запас усталостной прочности определяется по формуле
- коэффициент запаса по нормальным напряжениям;
- коэффициент запаса по касательным напряжениям;
- предел выносливости материала при изгибе;
- предел выносливости материала при кручении;
- коэффициенты чувствительности к асимметрии цикла напряжений;
- амплитудные напряжения;
- средние значения напряжений.
Напряжения кручения изменяются пропорционально изменению нагрузки. В большинстве случаев трудно установить действительный цикл нагрузки машины в условиях эксплуатации тогда расчет выполняют условно по номинальной нагрузке а цикл напряжений принимают симметричным для напряжений изгиба и отнулевым для напряжений кручения.
- суммарные коэффициенты учитывающие влияние всех факторов на сопротивление усталости при изгибе и кручении – коэффициенты перехода от пределов выносливости образца к пределу выносливости детали;
- коэффициент абсолютных размеров поперечного сечения;
- коэффициент влияния шероховатости поверхности;
- коэффициент влияния упрочнения вводимый для валов с поверхностным упрочнением;
- эффективные коэффициенты концентрации напряжений.
Механические характеристики стали 40ХН:
твердость НВ не менее 240;
Проведем расчет на усталостную прочность валов в опасном сечении. Коэффициенты в формулах выбираются в зависимости от концентратора напряжений. Результаты расчета сведем в таблицу.
Условие прочности удовлетворяется
РАСЧЕТ ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
В большинстве случаев в редукторах для крепления колес и муфт на валах применяют призматические шпонки предназначенные для передачи вращающего момента. В качестве материала для шпонок обычно применяют среднеуглеродистые стали. Выбираем материал шпонок: Сталь 45 ГОСТ 1050-88[см]=150МПа.
Наиболее опасной деформацией для и пазов является смятие от крутящего момента T Нмм:
где Т - момент на рассматриваемом валу Нмм;
h – размер сечения шпонки мм.
Для всех валов подходит шпонка 1 исполнения (ГОСТ 23360-78):
Рисунок 6 - Размеры шпонки
Для упругой полумуфты длина шпонки равна
Выбираем длину шпонки из стандартного диапазона l=48мм:
Шпонка 6х6х48 ГОСТ 23360-78.
Для компенсирующей муфты:
Выбираем длину шпонки из стандартного диапазона l=104 мм:
Шпонка 18х7х104ГОСТ 23360-78.
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ И КРЫШЕК ПОДШИПНИКОВ
Корпусные детали являются составными частями редуктора и предназначаются для обеспечения правильного взаимного расположения сопряженных деталей редуктора восприятия нагрузок действующих в редукторе защиты рабочих поверхностей зубчатых колес и подшипников от инородных частиц окружающей среды защиты масла от выброса его в окружающую среду при работе редуктора отвода тепла а также для размещения масляной ванны. Форма и размеры корпусных деталей определяются при компоновке редуктора. Корпус редуктора будем изготавливать при помощи литья.
Отверстия различного назначения располагают в местах удобных для механической обработки и доступных при эксплуатации редуктора. Отверстие для заливки масла располагаем на боковой поверхности корпуса; смотровое окно предназначенное для контроля состояния рабочих поверхностей зубчатых колес располагаем в верхней части корпуса.
Рассчитаем размеры основных элементов корпуса редуктора.
Толщина стенки корпуса
Толщина стенки крышки:
Толщина ребра в сопряжении со стенкой корпуса
Толщина ребра в сопряжении со стенкой крышки:
Диаметр фундаментных болтов:
принимаем dr =16 мм.
Диаметр болтов соединения крышки с корпусом редуктора:
Диаметр болтов крепления крышки смотрового отверстия:
Толщина фундаментных лап:
Толщина фланца корпуса
Толщина фланца крышки для болта с шестигранной головкой:
Толщина подъёмных ушей крышки:
Расстояние от стенки до края фланца по разъему крышки и корпуса для болта с шестигранной головкой:
Расстояние от края фланца до оси болта:
Размеры крышек подшипников подбираем по специализированной литературе отталкиваясь от диаметра внешнего кольца подшипника. Выберем:
Крышка МН 130х75 ГОСТ 13219.5-67
Крышка ГВ 130 ГОСТ 13219.4-67
ВЫБОР СМАЗОЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ И СИСТЕМЫ СМАЗЫВАНИЯ
Смазочные материалы применяют с целью уменьшения интенсивности изнашивания снижения сил трения (что приводит к повышению КПД механизма). В зависимости от условий работы применяют жидкие пластичные и твердые смазочные материалы. Наиболее распространены жидкие масла.
Зубчатые колеса цилиндрических редукторов смазываются за счет их окунания в масляную ванну (картерная смазка) а подшипники - за счет разбрызгивания масла внутри корпуса вследствие большой окружной скорости вращения колес быстроходной ступени что позволяет уменьшить финансовые и трудовые затраты появляющиеся при иных видах смазок подшипников. Этот вид смазки называется "масляным туманом" . Вид масла выбираем в зависимости от кинематической вязкости.
Выбираем масло: ИРП-150 ТУ38-101451-78. Контроль уровня масла осуществляется жезловым маслоуказателем.
Рекомендуемый объем масла в ванне:
л на 1 кВт передаваемой мощности.
Таким образом Vмасла не менее 3 литров.
РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА ПРИВОДА
Исполнительным органом привода конвеера для перемещения штучных грузов является барабан. Барабан служит для наматывание ленты.
Ширина барабана В=300 мм диаметр барабана D=500 мм.
1 Проектировочный расчет вала
Вал барабана нагружен таким же крутящим моментом как и выходной вал редуктора. Поэтому при приближенном расчете получим то же среднее значение диаметра d=65 мм. Принимаем: диаметр входного конца (по муфте) 65 мм; диаметр в месте посадки подшипников 70 мм. Длины участков определяем в процессе конструирования.
2 Подбор подшипников качения
Приводной вал имеет большую длину и подвержен значительным прогибам под действием внешних нагрузок поэтому подшипники должны допускать значительные перекосы. В связи с этим выбираем радиальные двухрядные сферические шарикоподшипники.
Необходимо определить динамическую грузоподъемность чтобы подобрать из стандартных соответствующий подшипник.
Для определения нагрузок действующих на опоры вал на подшипниках заменяем балкой на опорах.
Рассмотрим расчетную схему приводного вала. Считаем что усилие от ленты (Sо) прикладывается в двух местах (см. рис. 7)
Рисунок 7 - Расчетная схема приводного вала
Усилие S0=S2=F2=60002=3000 Н.
Усилие от муфты Fм=870.6 Н.
Определим реакцию в опоре В.
Динамическая грузоподъемность подшипника:
- для шариковых подшипников;
- коэффициент вводимый при необходимости повышения надежности;
- коэффициент учитывающий качество материала подшипников смазочный материал и условия эксплуатации - для обычных условий работы;
- коэффициент безопасности учитывающий характер нагрузки.
Выбираем радиальный двухрядный сферический подшипник 1613 ГОСТ 28428-90 H.
внутренний диаметр мм;
наружный диаметр мм;
4 Конструирование опорных узлов и крышек подшипников
Узел подшипника включает обычно корпус детали для фиксирования а также устройства для смазывания. Он должен обеспечивать восприятие радиальных и осевых сил а также исключать осевое смещение вала нарушающее нормальную работу сопряжённых деталей (зубчатых колёс уплотнений и др.) Это достигается за счёт крепления подшипников на валах и фиксирования их в корпусе.
Конструкции подшипниковых узлов должны исключать также заклинивание тел качения при действии осевой нагрузки теплового расширения валов или погрешности изготовления. В связи с этим наиболее распространены два способа фиксирования подшипников в корпусе.
Осевые перемещения вала в фиксирующей опоре зависят от собственного осевого зазора в подшипниках способов крепления колец подшипников на валу и в корпусе а также от собственной осевой жесткости подшипников.
Корпуса подшипников качения изготавливают таких типов: ШМ ШБ УБ УМ.
Для нашей схемы мы используем корпус типа ШМ140 ГОСТ 13218.1-67. Крышки корпусов качения предназначены для герметизации подшипников качения осевой фиксации и восприятия осевых нагрузок. Крышки бывают 2 типов: глухие и с отверстием для вала. Они выбираются по наружному диаметру подшипника. В нашем случае мы используем крышки МН 1.2-140 ГОСТ 13219.7-67 (с отверстием для вала) ГВ 3.2-140 ГОСТ 13219.7-67 (глухая).
КОНСТРУИРОВАНИЕ СВАРНОЙ РАМЫ
Установочная рама предназначена для объединения механизмов привода в установку монтируемую на фундаменте.
Конструкция сварной рамы разрабатывается на основе эскизной компоновки.
Данная конструкция сварена из швеллеров разных размеров чтобы выдержать соосность сборочных единиц и деталей тяговой лебедки.
Высота нижнего пояса:
где L=1310 мм – длина плиты;
Подбираем стандартный швеллер 14Э ГОСТ 8240-97.
Сначала вычерчиваем контур электродвигателя затем в соединении с валом электродвигателя муфту контур редуктора. В результате выясняем разность высот центров осей электродвигателя и редуктора и расстояние между болтами их крепления к раме.
Места на раме под крепеж необходимо фрезеровать. Крепление сборочных единиц к раме выполняют болтами вкручивающимися непосредственно в раму. Крепление рамы к фундаменту выполним фундаментными болтами.
Диаметр фундаментных болтов примем равным 12 мм (ГОСТ 24379.1-80).
В результате проектирования мы получили конвеер для перемещения штучных грузов. Произвели расчет и конструирование узлов установки (редуктора барабана и т.п.) выполнили проектировочные и проверочные расчеты агрегатов подобрали электродвигатель.
К таким механизмам как конвеер как и к другим механизмам использующимся на производстве предъявляется ряд требований:
- надежность в работе;
- простота монтажа и демонтажа;
- удобство в эксплуатации;
- простота в ремонте;
- невысокая стоимость.
Высокий КПД обеспечивается :
использованием стандартных подшипников качения что позволяет снизить потери на трение;
оптимальными размерами зубчатых колес что позволяет снизить гидравлические потери.
Минимальная маса обеспечивается :
минимальными габаритами;
применением легированных сталей.
При проектировании механизма учтена необходимость его смазки и ремонтирования. Так например редуктор снабжен смотровым отверстием которое позволяет наблюдать за состоянием трущихся поверхностей зубчатых колес. Слив масла легко осуществляется благодаря наличию пробки которая находится на боковой поверхности редуктора. Благодаря люку расположенному на боковой поверхности редуктора можно наблюдать уровень масла в редукторе. При проектировании деталей использовались материалы невысокой стоимости что позволяет значительно снизить общую стоимость механизма. Все это говорит о достоинствах спроектированного конвеера.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3т. М.: Машиностроение 1979-1982. Т.1 – 728 с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3т. М.: Машиностроение 1979-1982. Т.2 – 559 с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3т. М.: Машиностроение 1979-1982. Т.3 – 557 с.
Киркач Н.Ф. Баласанян Р.А. Расчет и проектирование деталей машин:3-е издание. Х.:Основа 1991 – 276с.
Методическое пособие. Расчет зубчатых передач.
Шевкопляс Г.И. Курсовое проектирование деталей машин. Х.: 1964 – 396с.
Кузьминов Ф.Ф. Пшеничных С.И. Подбор муфт: Х. «ХАИ» 2006.-103 с.
Цехнович Л.И. Петриченко И.П. Атлас конструкций редукторов: Учеб. пособие. – 2-е изд. перераб. и доп. – К : Выща шк. 1990. – 151с.: ил.

Спецификация1.pdf

Взам. инв. № Инв. № дубл.
2.ЗС.133д.00.000.000 СБ
2.ЗС.133д.00.001.000 ПЗ
2.ЗС.133д.00.002.000
2.ЗС.133д.00.003.000
2.ЗС.133д.00.004.000
Пояснительная записка 1
Чертеж быстроходного вала 1
Компоновочный чертеж 1
Чертеж торцевой крышки 1
202.ЗС.133д.01.000.000
202.ЗС.133д.02.000.000
202.ЗС.133д.10.000.000
202.ЗС.133д.11.000.000
202.ЗС.133д.13.000.000
202.ЗС.133д.15.000.000
202.ЗС.133д.16.000.000
202.ЗС.133д.17.000.000
202.ЗС.133д.18.000.000
202.ЗС.133д.19.000.000
202.ЗС.133д.21.000.000
202.ЗС.133д.24.000.000
202.ЗС.133д.25.000.000
202.ЗС.133д.26.000.000
202.ЗС.133д.28.000.000
202.ЗС.133д.30.000.000
202.ЗС.133д.32.000.000
202.ЗС.133д.35.000.000
Разраб. Зашкарук С.А..
Уплотнительнок кольцо 1
Дистанционная втулка 1
2.ЗС.133д.05.000.000
Спецификация "ХАИ" гр.133д
202.ЗС.133д.36.000.000
202.ЗС.133д.37.000.000
202.ЗС.133д.03.000.000
202.ЗС.133д.05.000.000
202.ЗС.133д.06.000.000
202.ЗС.133д.07.000.000
202.ЗС.133д.08.000.000
202.ЗС.133д.09.000.000
202.ЗС.133д.12.000.000
202.ЗС.133д.14.000.000
202.ЗС.133д.22.000.000
202.ЗС.133д.23.000.000
202.ЗС.133д.27.000.000
202.ЗС.133д.31.000.000
202.ЗС.133д.33.000.000
202.ЗС.133д.34.000.000
202.ЗС.133д.38.000.000
202.ЗС.133д.39.000.000
202.ЗС.133д.40.000.000
202.ЗС.133д.41.000.000
Болт М16х15-6gx95 ГОСТ 7798-70 14
Шайба с 16.37 ГОСТ 10450-78 14
Гайка М16х15-6H ГОСТ5915-70 14
Болт М12х15х45 ГОСТ Р 50795-95 28
Шайба С 12.37 ГОСТ 10450-78 28
Болт М8х16 ГОСТ Р 50792-95 4
Болт М10х1х20 ГОСТ Р 50795-95 1
Шайба С 20.37 ГОСТ 10450-78 1
Шпонка А 18х7х100 ГОСТ 29175-91 1
Крышка 2-100х665 ГОСТ 11641-73 1
Шпонка 20х12х63 ГОСТ 23360-78 1
Подшипник 305 ГОСТ 8338-75 2
Подшипник 207 ГОСТ 8338-75 2
Крышка 21-72 ГОСТ 18511-73 1
Шпонка 12х8х28 ГОСТ 23360-78 1
Крышка 21-62 ГОСТ 18511-73 1
Подшипник 113 ГОСТ 838-75 2
Шпонка 6х6х45 ГОСТ 23360-78 1
Крышка 2-62х26 ГОСТ 11641-73 1
Крышка 21-100 ГОСТ 18511-73 1

Спецификация.spw

202.ЗС.133д.05.000.000
2.ЗС.133д.00.000.000 СБ
2.ЗС.133д.00.001.000 ПЗ
Пояснительная записка
2.ЗС.133д.00.002.000
Чертеж быстроходного вала
2.ЗС.133д.00.003.000
Компоновочный чертеж
2.ЗС.133д.00.004.000
Чертеж торцевой крышки
2.ЗС.133д.01.000.000
2.ЗС.133д.02.000.000
2.ЗС.133д.10.000.000
2.ЗС.133д.11.000.000
2.ЗС.133д.13.000.000
Уплотнительнок кольцо
2.ЗС.133д.15.000.000
2.ЗС.133д.16.000.000
2.ЗС.133д.17.000.000
2.ЗС.133д.18.000.000
2.ЗС.133д.19.000.000
2.ЗС.133д.21.000.000
2.ЗС.133д.24.000.000
Дистанционная втулка
2.ЗС.133д.25.000.000
2.ЗС.133д.26.000.000
2.ЗС.133д.28.000.000
2.ЗС.133д.30.000.000
2.ЗС.133д.32.000.000
2.ЗС.133д.35.000.000

Вал-шестерня.pdf

КП.ЛК.133Д.04.001.000
Радиусы скруглений 1.5 мм
Неуказаные предельные отклонения размеров
охватываемых - охватывающих -
Точность зубчатого колеса - ГОСТ 1643-81
* - размер для справки.
Взам. инв. № Инв. № дубл.
Делительный диаметр dw 55
Коэффициент смещения Х 0
Степень точност - 7-С
Угол накл.лин.зуб. 20 ?
Исходный контур - 13755-81
Направл.линии зуба - правое
Высота постоянной хорды зуба ht 2.85
Диаметр впадины df 48.75
Постоянная хорда зуба Sr 5.272
Разраб. Зашкарук С.А.
Сталь 40ХН ГОСТ 4543-71 ХАИ гр. 133д

Спецификация2.pdf

Компоновочный чертеж
К202.133д.10.002.001
К202.133д.10.002.006
К202.133д.10.002.017
К202.133д.10.002.018
К202.133д.10.002.019
К202.133д.10.002.020
Взам. инв. № Инв. № дубл.

Компоновка.cdw

Технические требования
Радиальное смещение валов не более:
двигателя и редуктора - 03 мм;
редуктора и барабана - 07 мм.
Перекос валов не более:
двигателя и редуктора - 1
редуктора и барабана -1
Неуказаные предельные отклонения: валы по h14 отверстия по
Необработаные поверхности покрыть черной эмалью.
Технические характеристики
Сила тяги для перемещения самолета - 6000 Н.
Скорость транспортирования самолета - 07 мс.
Мощность электродвигателя - 55 кВт.
Частота вращения электродвигателя - 1450 мин
Общее передаточное число привода - 361
КП.ЛК.133д.04.002.000