Привод ленточного конвейера 5

Korpus-detal_moya.dwg

Неуказанные размеры радиусов:
наружных не болee 6 мм
внутренних не более 8 мм.
Формовочные уклоны тип
Внутренние необработанные поверхности красить маслостойкой
наружность грунтовать и красить светло-серой
Обработанные поверхности со снятием стружки перед покраской
изделия покрыть тонким слоем консистентной смазки.
группы а по ОСТ2 МТ21-2-91.
Точность отливки 8-0-0-7 ГОСТ 26645-85.
Вид отливки-средняя.
Категория поверхностей наружных-1
Старить после черновой механической обработки.
*Размеры для справок.
Обработку размеров в квадратных скобках производить с
деталью КТПМ 160.01.32
Детали применять совместно.

Chertezh_rama.dwg

Швеллер 10П ГОСТ 8240-89
Ст3пс3-1 ГОСТ 535-88
Болт 2.1.M16X800. Ст3пс2 ГОСТ 24379.1-80

privod_moy.dwg

Технические характеристики привода
Назначение привода: лебедка тяговая.
Мощность электродвигателя - 4
Крутящий момент на валу барабана - 1363 Н*м.
Угловая скорость барабана - 2
* - Размер для справок
Несоосность вала электродвигателя с входным валом редуктора
Перед эксплуатацией привода проверить его на испытательном
стенде под максимальной нагрузкой в течении 2 часов.
Привод использовать в нормальный рабочих условиях.
На виде сверху и слева электродвигатель с установочной

1_list3.dwg

Размеры для справок.
Осевой люфт подшипников поз. 41 и 42 0
обеспечить количеством прокладок поз. 10
После сборки деталь поз. 8 должна проворачиваться от руки.
В редуктор залить масло по уровню
Редуктор обкатать на стенде без нагрузки в течение 1 часа.
Техническая характеристика
Передаточное число 25
Частота вращения вала поз.25 38 обмин
Вращающий момент на валу поз.25 1362 Нм

Chertezh (2).dwg

Винт М8 х 5.58.35Х.01
Манжета 1-19 х 31-13
Манжета 1-35 х 50-13
Шайба 2 Н20.Ст3кп.019

Koleso_zubchatoe.dwg

Коэффициент смещения
Допуск на радиальное
биение зубчатого венца
Направление линии зуба
Термообработка поверхности зубьев 46 51 НRC
Допускается замена материала на сталь 40ХЛ ГОСТ 977-88
Неуказанные предельные отклонения размеров : диаметров

Chertezh (2).cdw

Винт М8 х 5.58.35Х.01
Манжета 1-19 х 31-13
Манжета 1-35 х 50-13
Шайба 2 Н20.Ст3кп.019

Chertezh_privod.cdw

Koleso_zubchatoe.cdw

Коэффициент смещения
Допуск на радиальное
биение зубчатого венца
Направление линии зуба
Термообработка поверхности зубьев 46 51 НRC
Допускается замена материала на сталь 40ХЛ ГОСТ 977-88
Неуказанные предельные отклонения размеров : диаметров

Chertezh (2).cdw

Винт М8 х 5.58.35Х.01
Манжета 1-19 х 31-13
Манжета 1-35 х 50-13
Шайба 2 Н20.Ст3кп.019

Chertezh_privod.cdw

Koleso_zubchatoe.cdw

Коэффициент смещения
Допуск на радиальное
биение зубчатого венца
Направление линии зуба
Термообработка поверхности зубьев 46 51 НRC
Допускается замена материала на сталь 40ХЛ ГОСТ 977-88
Неуказанные предельные отклонения размеров : диаметров

privod_moy.cdw

Технические характеристики привода
Назначение привода: лебедка тяговая.
Мощность электродвигателя - 4
Крутящий момент на валу барабана - 1363 Н*м.
Угловая скорость барабана - 2
* - Размер для справок
Несоосность вала электродвигателя с входным валом редуктора
Перед эксплуатацией привода проверить его на испытательном
стенде под максимальной нагрузкой в течении 2 часов.
Привод использовать в нормальный рабочих условиях.
На виде сверху и слева электродвигатель с установочной

Chertezh_rama.cdw

Швеллер 10П ГОСТ 8240-89
Ст3пс3-1 ГОСТ 535-88
Болт 2.1.M16X800. Ст3пс2 ГОСТ 24379.1-80

rama_moya.cdw

1_list3.cdw

Размеры для справок.
Осевой люфт подшипников поз. 41 и 42 0
обеспечить количеством прокладок поз. 10
После сборки деталь поз. 8 должна проворачиваться от руки.
В редуктор залить масло по уровню
Редуктор обкатать на стенде без нагрузки в течение 1 часа.
Техническая характеристика
Передаточное число 25
Частота вращения вала поз.25 38 обмин
Вращающий момент на валу поз.25 1362 Нм

Korpus-detal_moya.cdw

Неуказанные размеры радиусов:
наружных не болee 6 мм
внутренних не более 8 мм.
Формовочные уклоны тип
Внутренние необработанные поверхности красить маслостойкой
наружность грунтовать и красить светло-серой
Обработанные поверхности со снятием стружки перед покраской
изделия покрыть тонким слоем консистентной смазки.
группы а по ОСТ2 МТ21-2-91.
Точность отливки 8-0-0-7 ГОСТ 26645-85.
Вид отливки-средняя.
Категория поверхностей наружных-1
Старить после черновой механической обработки.
*Размеры для справок.
Обработку размеров в квадратных скобках производить с
деталью КТПМ 160.01.32
Детали применять совместно.

Val.cdw

privod_moy.cdw

Технические характеристики привода
Назначение привода: лебедка тяговая.
Мощность электродвигателя - 4
Крутящий момент на валу барабана - 1363 Н*м.
Угловая скорость барабана - 2
* - Размер для справок
Несоосность вала электродвигателя с входным валом редуктора
Перед эксплуатацией привода проверить его на испытательном
стенде под максимальной нагрузкой в течении 2 часов.
Привод использовать в нормальный рабочих условиях.
На виде сверху и слева электродвигатель с установочной

Chertezh_rama.cdw

Швеллер 10П ГОСТ 8240-89
Ст3пс3-1 ГОСТ 535-88
Болт 2.1.M16X800. Ст3пс2 ГОСТ 24379.1-80

rama_moya.cdw

1_list3.cdw

Размеры для справок.
Осевой люфт подшипников поз. 41 и 42 0
обеспечить количеством прокладок поз. 10
После сборки деталь поз. 8 должна проворачиваться от руки.
В редуктор залить масло по уровню
Редуктор обкатать на стенде без нагрузки в течение 1 часа.
Техническая характеристика
Передаточное число 25
Частота вращения вала поз.25 38 обмин
Вращающий момент на валу поз.25 1362 Нм

Korpus-detal_moya.cdw

Неуказанные размеры радиусов:
наружных не болee 6 мм
внутренних не более 8 мм.
Формовочные уклоны тип
Внутренние необработанные поверхности красить маслостойкой
наружность грунтовать и красить светло-серой
Обработанные поверхности со снятием стружки перед покраской
изделия покрыть тонким слоем консистентной смазки.
группы а по ОСТ2 МТ21-2-91.
Точность отливки 8-0-0-7 ГОСТ 26645-85.
Вид отливки-средняя.
Категория поверхностей наружных-1
Старить после черновой механической обработки.
*Размеры для справок.
Обработку размеров в квадратных скобках производить с
деталью КТПМ 160.01.32
Детали применять совместно.

Val.cdw

Raschet.doc

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра теоретической и прикладной механики
на выполнение курсового проекта по ДМ и ОК
студенту Беланову Ивану Александровичу группа 4Е10
Спроектировать привод ленточного конвейера
при следующих исходных данных:
Скорость мс V= 05 мс
Окружное усилие на рабочем звене Н F = 8000;
Диметр барабана м d = 025;
Срок службы лет h = 7:
Пояснительная записка
Редуктор - механизм состоящий из зубчатых или червячных передач выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.
Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального) в котором размещаются элементы передачи - зубчатые колеса валы подшипники и т.д.
Выбор электродвигателя и кинематический расчет
= 099 - кпд. пары подшипников качения
= 097 - кпд. закрытой конической передачи
= 097 - кпд. закрытой цилиндрической передачи
(лит.1 стр.61 табл.7)
= 0994 · 097 · 097= 09
1 Требуемая мощность электродвигателя
По ГОСТ 19523-81 выбираем электродвигатель 4А 132 М8 мощностью
Рэ=55 кВт и nd =709 обмин
3 Частота вращения колеса
3 Передаточное число привода.
4 Передаточное число тихоходной передачи
(Лит.2 стр.3 табл.1.3)
Тогда для быстроходной передачи
Принимаем u1=45 тогда
5 Угловые скорости валов.
6 Крутящие моменты на валах
Т2 = Т1 · u1 · 1 · 2 =5983 · 45 · 099 · 097 = 25855 Н·м
Т3 = Т2 · u2 · 1 3 · 3 =25855 · 56 · 0993 · 097= 136273 Н·м
Расчет быстроходной конической передачи
1 Для уменьшения размеров передачи выбираем для шестерни и колеса материал – сталь 45; термообработка – улучшение и закалка ТВ4 твердость зубьев НRC 45 50.
2Определим начальный средний диаметр шестерни
Принимаем коэффициент
При и твердости зубьев НВ > 350 по графику Iа рис.12.18 (лит.3 стр.186) находим коэффициент
Допускаемые контактные напряжения
При поверхностной закалке колес
нlimb = 17 HRC+200 (лит3 стр.185 табл.12.4)
нlimb = 17 · 475+200=1008 МПа
Общее календарное время работы привода за L=7лет
Эквивалентное число циклов нагружения зубьев колеса
T2=06T; t2=04t; n2= и
Для колеса при n2=15756 обмин и t=12264ч
NНЕ=27 · 12264 ·15756=052 · 108
Базовое число циклов нагружения N0=107(лит. 3 стр. 238)
Коэффициент долговечности
3 Средний делительный диаметр шестерни.
dm1 = dwm1 = 6554 мм
Ширина зубчатого венца
b = bd · dm1 = 04 · 6554 = 26 мм
Внешний делительный диаметр шестерни
dl2 = d l1 · u1 = 712 · 45 =320 мм
По ГОСТ 12289-76 принимаем ближайшее значение
dl2 = 315 мм b = 25 мм
Принимаем z1 =20 тогда z2 = z1· u1 =20 · 45 = 90
= 90- 1 = 90 - 1553 = 7447
cos1 = cos1553° = 09635
cos2 = cos7447° = 02677
4 Основные размеры передачи.
dl1 = ml · z1 = 35 · 20 = 70 мм
dal1 = dl1 + 2ml · cos1 = 70 + 2 · 35 · 09635 = 7674 мм
dl2 = ml · z2 = 35 · 90 = 315 мм
dаl2= dl2 + 2ml · cos2 = 315 + 2 · 35 · 02677 = 31687 мм
Rm = Rl – 05b = 1307- 05 · 25 = 1182 мм
dm1 = mm · z1 = 32 · 20 = 64 мм
dm2 = mm1 · u1 = 64 · 45 = 288 мм
Средняя окружная скорость
При такой скорости принимаем 8-ю степень точности колес.
6 Произведем проверку прочности зубьев шестерни на изгиб:
Эквивалентное число зубьев шестерни
При zV1 = 21 коэффициент формы зуба
УF =401 (лит.3 стр.192 рис.12.23)
При твердости зубьев НВ > 350
по графику Iа (лит.3 стр.186 рис 1218) находим коэффициент
m = bd · Z1 = 04 · 20 = 8 (лит.3 стр.197)
Допускаемое напряжение изгиба
Для закаленных колес
(лит.3стр.195 табл.12.6)
Коэффициент динамичности при V=367мс и 8-й степени точности
КFV = 106 (лит.3стр.195 табл.12.5)
При односторонней нагрузке
КFС = 1 (лит.3стр.194)
Коэффициент безопасности
SK=17 (лит.3стр.194)
Базовое число циклов нагружения N0=106(лит. 3 стр. 240)
Как видим прочность передачи достаточна.
Расчет тихоходной зубчатой передачи
1 Материалы и термообработку принимаем те же что и для быстроходной передачи.
По графику IV (лит.3стр.186 табл.12.18) находим при НВ>350 и bd=104 коэффициент Кн=13
m=(001 002)w = (001 002)1562=1562 3124 мм
Сумма зубьев шестерни и колеса
Число зубьев шестерни
Принимаем 3 = 24 тогда
= 3 · u2 = 24 · 56 =1344
Действительное передаточное число
Окончательное межосевое расстояние
2 Размеры шестерни и колеса
d3= m z3= 3 ·24 = 72 мм
da3= d3+2m = 72+2 · 3 = 78 мм
d4= m z4= 3 · 134 = 402 мм
da4= d4+2m = 402 +2 · 3 = 408 мм
b4= ba · αw = 0315 · 237 = 74655 мм
Принимаем b4 = 75 мм
b3 = b4 + 5мм = 75+5=80 мм
3 Проведем проверочный расчет зубьев на изгиб
Коэффициент формы зуба при 3 = 24
УF= 25 (лит.3стр.192 табл.12.23)
У=1 и У=1 (лит.3 стр.193)
Окружная скорость в передаче
При этой скорости и 8-й степени точности (принято) коэффициент
КFL = 12 (лит.3стр.184 табл.12.17)
КFV = 104 (лит.3стр.195 табл.12.5)
КF =125 (лит.3стр.186 табл.12.18)
Прочность передачи достаточна.
Предварительный расчет валов
1Определим диаметры валов из расчета на кручение по пониженному допускаемому напряжению.
2Диаметр выходного конца ведущего вала
При диаметре вала выбранного электродвигателя dЭ=38 мм принимаем d1=25 мм и диаметр под подшипники ведущего вала d11=40 мм
3 Диаметр под подшипники промежуточного вала
Принимаем d21=40 мм и под ступицу зубчатых колес d2=45 мм
4 Диаметр выходного конца ведомого вала
Принимаем d3=70 мм под подшипники d31=75 мм и под ступицу зубчатого колеса d3=80 мм
Конструктивные размеры шестерни зубчатых колес
1 Шестерня 1 выполняется заодно целое с валом
2 Колесо 2 выполняется из поковки.
dCT=16 d2=16 · 45 =72 мм
Принимаем диаметр ступицы dСТ = 72 мм
lCТ=12 · d2=12 · 45 = 54 мм
C= 03b2= 03 · 25 = 75 мм
3 Колено 4 выполняется из поковки.
dCT=16 d3=16 мм · 80 = 128 мм
Принимаем диаметр ступицы dСТ = 128 мм
lCТ=12 · d3=12 · 80 = 96 мм
=(25 4) m = (25 4)3 = 75 12
C=03b4 = 03 · 75 = 225 мм
Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора
1 Толщина стенок корпуса и крышки редуктора
= 0025αw+1 = 0025· 237 + 1 = 6925 мм
Толщина фланца корпуса и крышки
b = 15 = 15·8 = 12 мм
Толщина нижнего пояса корпуса
p = 235 = 235 · 8 = 188 мм
Диаметр фундаментных болтов
d1=(003÷0036)αw+ 12 = (0003÷0036) ·237+12 =127 ÷ 205 мм
Диаметры болтов крепления крышки с корпусом
d2=(005÷06)d1 = (05÷06) ·16=8 ÷ 10 мм
Проверка прочности шпоночных соединений.
1 Для соединений деталей с валами принимаются призматические шпонки со скругленными торцами по ГОСТ 8789-68. Материал шпонок – сталь 45 нормализованная.
Прочность соединений проверяется по формуле
2 Для соединения вала электродвигателя с выходным концом ведущего вала при d1=25 мм выбираем шпонку с параметрами
Применяем чугунную полумуфту
3 Для крепления зубчатого колеса Z2 и шестерни Z3 при d2=45мм выбираем шпонку b · h · t1 = 55 мм
Для стальной ступицы
4 Для соединения зубчатого колеса Z4 при d3=80мм выбираем шпонку
5 Для соединения стальной полумуфты с выходным концом ведомого вала при d3=70мм выбираем шпонку b · h · t1 = 75 мм
6 Прочность шпоночных соединений достаточна.
Подбор подшипников и проверка их долговечности
1 Выполняем эскизную компановку редуктора и определяем все необходимые размеры.
2 Рассмотрим ведущий вал (рис.2)
Рис. 2 – Схема нагрузки ведущего вала.
Усилия в зацеплении равны:
Fr1= Ft1·tg20º ·cos1 =1870 ·0364 ·09635 =656H
Fa1= Ft1·tg20º ·cos2 =1870 ·0364 ·02677 =182H
Определим реакции опор
Изгибающие моменты на валу:
Му(А)=Хв ·b =1053 ·65 = 68445 Н ·мм
МХ(В)=Ув ·b =397 ·65 = 25805 Н ·мм
Кроме усилий в зацеплении на ведущий вал действует консольная нагрузка от муфты
lм=07d1+50=07·25+50=675 мм
Т.к. направление силы FM неизвестно то определим реакции опор и моменты от них отдельно от других сил.
Реакции опор от силы FM
МВ=RB·b=1973·65=128245H.мм
МА=RА·b=1005·65=65325H.мм
Т.к. направление силы FM неизвестно то определим суммарные реакции опор исходя из худшего положения для вала т.е. направление реакций совпадают.
Суммарные радиальные реакции
При диаметре вала d1=38 мм по ГОСТ 333-79 выбираем
роликоподшипники качения однорядные легкой серии № 7208
с параметрами d=40мм; D=80 мм; =1925 мм; С=46500 Н;
Эквивалентная нагрузка на подшипник:
При вращении внутреннего кольца коэффициент
При спокойной нагрузке коэффициент
Осевую нагрузку воспринимает подшипник А (см. черт.)
Для подшипника А получаем при
Долговечность подшипника
Минимальная долговечность
3 Рассмотрим промежуточный вал.
Рис.3 Схема нагрузки промежуточного вала
Fr3= Ft3 · tg20º=7387·0364=2689H
МХ(С)=УА·а=3018·50=150900 Н·мм
МХ(D)=УB·c=221·55=12155 Н·мм
МУ(С)=ХА·а=5382·50=269100 Н·мм
МУ(D)=ХВ·с=1459·55=80245 Н·мм
Для опор вала при диаметре d2=40мм выбираем роликоподшипники
однорядные конические легкой серии № 7208 с параметрами d=40мм;
D=80мм; =1925 мм; С=46500 Н;
Для опоры А как более нагруженной
Долговечность подшипника достаточна
4 Рассмотрим ведомый вал.
Рис.4.Схема нагрузки ведомого вала
Кроме усилий в зацеплении на ведомый вал действует консольная нагрузка от муфты.
На расстоянии от ближайшего подшипника
Т.к. направление силы FM неизвестно то определим реакции опор и моменты от них отдельно от других сил
Суммарные радиальные реакции.
При диаметре вала d3’=70мм выбираем в качестве опор
шарикоподшипники однорядные легкой серии № 214 ГОСТ 831-75
с параметрами d=70мм; D=125 мм; =24 мм; С=80200 Н;
Для опоры B как более нагруженной получим
Уточненный расчет валов.
1 Материал вала - сталь 45; термообработка - улучшение
2 Определим запас прочности под серединой зубчатого колеса (точка С) где действует максимальный изгибающий момент (см. рис. 4)
Максимальный изгибающий момент
И концентрация напряжений обусловлена шпоночной канавкой.
Коэффициенты запаса прочности
При диаметре вала d3”=80 мм масштабные коэффициенты
Для улучшенной поверхности коэффициент упрочнения
Для стали 45 коэффициент
Коэффициент концентрации напряжений от шпоночной канавки
(лит.3стр.278 табл.16.2)
Моменты сопротивления сечения с учетом шпоночной канавки:
(d=80 мм; b=22 мм; t=9 мм)
Напряжение в сечении
Для редукторных валов (лит.3стр.279)
Другие сечения не проверяем как менее нагруженные.
1 Соединение вала электродвигателя с валом редуктора производится при помощи упругой втулочно-пальцевой муфты.
Расчетный момент муфты
Для конвейеров коэффициент режима можно принять
Тк=15·5983=89745 Н·м
По ГОСТ 21424-75 выбираем муфту с параметрами d=25 мм; D=120 мм; L=125мм; [Т]=125 H·м
Смазка зацепления производится окунанием зубчатого колеса в масло заливаемое внутрь корпуса до уровня обеспечивающего погружение колеса на 10÷15мм.
При скорости в зацеплении V=011мс рекомендуемая вязкость масла
(лит.1стр.164табл.8.8)
По табл. 8.10 (лит.1стр.165) выбираем масло индустриальное И-100А
2 Подшипники смазываем пластичной смазкой которую закладываем в подшипниковые камеры при сборке. Сорт смазки – УТ1.
Список использованных источников
С.А. Чернавский и др. «Курсовое проектирование деталей машин» 1979г.
«Техническая механика» методическое указание 1982г.
П.Г. Гузенков «Детали машин» 1969г.
Выбор электродвигателя и кинематический расчет .4
Расчет быстроходной конической передачи .5
Расчет тихоходной зубчатой передачи .12
Предварительный расчет валов .15
Конструктивные размеры шестерни зубчатых колес ..16
Конструктивные размеры корпуса и крышки редуктора 17
Проверка прочности шпоночных соединений .18
Подбор подшипников и проверка их долговечности ..20
Уточненный расчет валов 28
Список использованных источников ..32