Проектирование редуктора и компоновка винтового конвейера

Содержание

1.Описание кинематической схемы привода

2. Энерго-кинематический расчет

2.1. Выбор электродвигателя

2.2. Таблицами параметров электродвигателя

2.3 Определение мощности, частоты вращения и крутящих моментов в заданных точках

3. Расчет передач редуктора

3.1 Расчет клино-ременной передачи

3.2 Расчет конической быстроходной ступени

3.3 Расчет цилиндрической тихоходной ступени

4.Ориентировочный расчет и конструирование валов

5. Расчет, подбор и конструирование деталей передач

6. Расчет и конструирование элементов корпуса

7. Эскизная компоновка

8. Проверочные расчёты валов на статическую и усталостную прочность

9. Подбор и проверка подшипников

10. Проверка входного и выходного вала

11. Проверочный расчет шпонок

12. Подбор муфт

13. Смазка передач (способ, тип, объем)

14. Сборка редуктора

15. Конструирование рамы (плиты)

Библиографический список

Приложение А

Приложение: Спецификации

Введение

Машиностроению принадлежит ведущая роль среди других отраслей экономики, так как основные производственные процессы выполняют машины. Поэтому и технический уровень многих отраслей в значительной мере определяет уровень развития машиностроения.

Повышение эксплуатационных и качественных показателей, сокращение времени разработки и внедрения новых машин, повышение их надежности и долговечности – основные задачи конструкторов-машиностроителей. Основы проектирования не менее важны и для инженератехнолога, так же как и основы технологии для инженера-конструктора. Одним из направлений решения этих задач является совершенствование конструкторской подготовки.

Машины в зависимости от сложности и габаритных размеров разделяются на некоторое количество частей, которые состоят из отдельных деталей – изделий, изготовленных из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций. Различают детали машин общего и специального назначения. К деталям общего назначения относятся: заклепки, болты гайки, валы, оси, колеса зубчатые и фрикционные, шкивы, звездочки, муфты, подшипники, пружины, корпуса и многие другие. В самых различных машинах такие детали одного типа выполняют одинаковые функции, что позволяет выделить их изучение в самостоятельную область науки – детали машин. Детали специального назначения, например поршень, клапан, шпиндель, лемех, встречаются только в определенных видах машин. Из деталей образуют сборочные единицы – изделия, составные части которых подлежат соединению между собой на предприятии – изготовителе сборочными операциями.

Проект – это комплекс технических документов, относящихся к изделию, предназначенному для изготовления или модернизации, и содержащий чертежи, расчеты, описание с принципиальными обоснованиями, макеты и пр. В процессе проектирования инженер решает целый ряд сложных разнообразных задач. Для этого, конструктор должен уметь выполнять кинематические, силовые, прочностные и другие расчеты; из множество форм, которые можно придать детали, из множества материалов, обладающих многочисленными и разнообразными свойствами, он должен выбрать такие, которые позволяют наивыгоднейшим образом использовать эти свойства для повышения эффективности и надежности изделия.

Приводом называется устройство приводящее в движение машину или механизмы агрегатов и узлов.

Расчет передач редуктора

При конструировании должны быть выбраны оптимальные параметры изделия, наилучшим образом удовлетворяющие различны, часто противоречивым требованиям: наименьшим массе, габаритным, стоимости; наибольшему КПД; требуемой жесткости, надежности.

Применение программ на ЭВМ для расчетов передач расширяет объем используемой информации, позволяет произвести расчеты с перебором значений (варьированием) наиболее значимых параметров: способа термической обработки или применяемых материалов, распределении общим передаточным числом между ступенями и т.д.

3.1 Расчет клиноременной передачи

Для расчета ременной передач воспользуемся программой REMZ.EXE. Для упрощения конструкции редуктора примем максимальное число ремней равным 3.

Проанализировав результаты расчета выбираем рациональные варианты. В данном случае подходит вариант (межосевое расстояние 141 мм). Расчёт находиться в приложении А.

3.2 Расчет конической быстроходной ступени

Расчет производится на ЭВМ при помощи программы KONPER.OUT. Исходными данными являются крутящий момент на валу колеса, частота вращения, требуемое передаточное число передачи, ресурс работы, циклограмма нагружения, минимальный и максимальный угол наклона зубьев. При расчете вводим также свойства материалов шестерни и колеса, всего 3 пары материалов для 3 вариантов передачи.

Подбор и проверка подшипников

По динамической грузоподъемности подшипники выбирают при частоте вращения . В ходе составления компоновочной схемы привода или редуктора подшипники уже были предварительно выбраны по диаметру вала. Поэтому приводимые расчеты сводятся к проверке выбранного подшипника и уточнению его типа, диаметра и серии по программе PODSCH.EXE Исходными данными для расчета подшипников являются: схема установки подшипников, потребный ресурс, коэффициент безопасности, температурный коэффициент, коэффициент вращения кольца, циклограмма нагрузки. Приложение Б.

Проверка входного и выходного вала

В ходе работы были произведены расчёты на основе которым мы можем утверждать о пригодности сконструированных валов для работы в редукторе .

Расчёты приведены в приложении С.

Смазка передач (способ, тип, объем)

Для уменьшения потерь мощности на трение, снижения интенсивности изнашивания трущихся поверхностей, их охлаждения и очистки от продуктов износа, а также для предохранения от заедания, задиров, коррозии должно быть обеспечено надежное смазывание трущихся поверхностей.

Для смазывания передач широко применяют картерную систему. В корпус редуктора или коробки передач заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. Колеса при вращении увлекают масло, разбрызгивая его внутри корпуса. Масло попадает на внутренние стенки корпуса, откуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла и воздухе, которая покрывает поверхность расположенных внутри корпуса деталей.

Для предотвращения вытекания масла через опоры валов применяются манжеты по ГОСТ875279. Их устанавливают в сквозных крышках подшипников входного и выходного валов. Поверхность вала под манжету закаляют, шлифуют и полируют.

Сборка редуктора

Сборка заключается в соединении всех узлов между собой посредством болтов. Подшипниковые гнезда закрываются закладными крышками, не требующими резьбовой фиксации. Корпус и крышка редуктора соединяются посредством болтов, стягивающих у бобышек и фланцев.

Перед соединением крышки с корпусом необходимо поверхность фланца корпуса покрыть тонким слоем герметика. После заливки масла проверить редуктор на герметичность.

Конструирование рамы (плиты)

Данные элементы являются опорными конструкциями и служат для связи в единое целое отдельных узлов машины или отдельных механизмов, в рассматриваемом случае – узлов привода. Они воспринимают и передают на фундамент действующие на машину нагрузки и обеспечивают правильность расположения узлов в процессе эксплуатации.

Кроме прочности, опорные конструкции должны обладать жесткостью, так как последняя определяет виброустойчивость машины.

При разработке конструкции плит или рам учитывают эксплуатационные, технологические и экономические требования, предъявляемые к машине.

Длину и ширину (L и B) уточняем по вычерченному контуру привода. Высоту плиты назначаем из условия достаточной жесткости на основе практики проектирования аналогичных конструкций: , где L – длина плиты; Округляем данные значения по ГОСТ 663669 по ряду Ra40. Н=220мм.

После вычисления Н подбираем ближайший больший размер швеллера (ГОСТ 824089).

Выбираем профиль № 22

Под главным видом изображение вида сверху. На нем изображаем отверстия в лапах электродвигателя и редуктора , координаты их расположения, которые берем из каталога электродвигателей и из чертежа редуктора.