Курсовая работа по механике «Разработка привода от электродвигателя к ленточному транспортеру»




Скачать 172.92 Kb.
НазваниеКурсовая работа по механике «Разработка привода от электродвигателя к ленточному транспортеру»
Дата публикации04.07.2013
Размер172.92 Kb.
ТипКурсовая
www.zadocs.ru > Физика > Курсовая
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ

БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет: заочного обучения

Кафедра: Теоретическая и прикладная механика

Специальность: Э и А

Форма обучения:заочная

Курс, группа: 3,1

ЯХИН ЭНВИР ЗАКИЕВИЧ

(Фамилия, имя, отчество студента)

Курсовая работа по механике
«Разработка привода от электродвигателя

к ленточному транспортеру»

«К защите допускаю»

Руководитель:

к.т.н. доцент Ахмаров Р.Г.

_______________________________

(подпись)

___”_____________2013г.

Оценка при защите:

_________________
_________________

(подпись)

___”________2013г.


Уфа - 2013

СОДЕРЖАНИЕ
РЕФЕРАТ 3

ЗАДАНИЕ 4

^ 1ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ПРИВОДА 5

2 РАСЧЁТ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ 7

3 РАСЧЁТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ 9

^ 4 СИЛЫ В ЗАЦЕПЛЕНИИ 12

5 РАСЧЁТ ВАЛОВ 13

6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ ОПОР 14

7 РАСЧЁТ ПОДШИПНИКОВ 17

8 РАСЧЁТ ВЫХОДНОГО ВАЛА РЕДУКТОРА 19

^ 9 ВЫБОР СМАЗКИ 21

10 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ РЕДУКТОРА 22

11 ПОРЯДОК СБОРКИ И РАЗБОРКИ РЕДУКТОРА 23

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 24

РЕФЕРАТ
Курсовая работа по механике посвящена расчету и разработке конструкции привода от электродвигателя к ленточному транспортеру. Расчетно-пояснительная записка содержит 26­­­­­­ листов формата А4, включает 4 рисунка, 7 наименований источников использованной литературы.

^ Графическая часть включает сборочный чертеж редуктора 2 листа формата А1, рабочий чертеж выходного вала редуктора А3, рабочий чертеж червячного колеса А3.

В ходе выполнения курсовой работы использовались материалы многих технических дисциплин: инженерная графика, теоретическая механика, сопротивление материалов, допуски-посадки и технические измерения, детали машин, материалы многих справочников и стандартов. Выполнение курсовой работы являлось важным этапом в получении практических навыков самостоятельного решения сложных инженерно – технических задач.

^ 1 ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ И

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ПРИВОДА
Определяем потребную мощность на валу электрического двигателя.
, где ηобщ1 η2 η3

η1 – КПД ременной передачи

η2 – КПД червячной передачи

η3 – КПД муфты

Из таблицы 1.1/2/ η1=0,97

η2=0,8

η3=0,98


Требуемая частота эл. двигателя



U1 – передаточное отношение ременной передачи

U2 – передаточное отношение червячной передачи

U1=2..4 U2=16..50


По этим данным выбирается электрический двигатель: 4А100L2У3/2880

5,5 кВт, =2880 мин.

По ГОСТ 2144-76 назначаем для червячной передачи стандартное номинальное значение i2=20. /3/

Тогда для ременной передачи








Крутящие моменты на валах


^ 2 РАСЧЁТ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ.




По передаваемой мощности и частоте вращения малого шкива по рис. 12.23 принимаем сечение ремня

Сечение – А
Ориентировочный размер малого шкива:


Принимаем dpI=100 мм (стр. 272/2/)


Принимаем dpII=280 мм

Фактическое передаточное отношение



^ Межосевое расстояние



Определяем длину ремня



^ По ряду длин принимаем ближайшее значение:lp=1120 мм
Тогда межосевое расстояние:



^ Угол обхвата ремней малого шкива


По передаваемой мощности и частоте вращения малого шкива по рис. 12.23 принимаем сечение ремня

Сечение – А

Определяем мощность, передаваемую одним ремнем :



где Сα – коэффициент угла обхвата; (Сα=0,89)

коэффициент длины ремня; (=0,87)

коэффициент режима нагрузки; (=1,1)

коэффициент передаточного отношения; ( =1,14)

=2.2 MПа



Находим число ремней

Z=P1/ * Сz = 4,857 / 2,14*0.9=2,5

Z = 3 ремня.

Находим предварительное натяжение ремня:

,

где U – окружная скорость;

FU – натяжение за счёт центробежных сил

,

где ρ – мощность материала ремня ρ=1200 кг/м3


Равнодействующая нагрузка на вал:



Ресурс наработки:

где К1 – коэффициент режима нагрузки

К2 – коэффициент клим. условия

Тср=2000 ч; К1=1; К2=2,5;

^ 3 РАСЧЁТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ
Принимаем число заходов червяка z1=2; i≥30

Число зубьев червячного колеса


^ Скорость скольжения



Назначаем материалом для червячного колеса

-безоловянную бронзу БРА9Ж4с отливкой в песок

σт=200 МПа; σв=400 МПа

Для червяка

- Сталь40Х с твёрдостью ≥ 45 HRC

Поверхности шлифованы и полированы

н]=300-25vs=300-25*3,84=204 МПа
Принимаем коэффициент диаметра червяка, учитывая стандартные значения



Назначаем q=12,5

Находим межосевое расстояние



где Епр – модуль упругости

Е1 – сталь

Е2 – бронза



Принимаем стандартное значение 160 мм

Модуль



Принимаем стандартное значение m= 6,3мм. (стр. 201/1/)
Коэффициент смещения



Не выполняется условие . Изменим z=39. Тогда х=-0,353.

Делительный диаметр червяка






Делительный диаметр колеса


Угол подъёма винтовой линии:

γ=9º5`
Окружная скорость червяка



^ Скорость скольжения


Проверим прочность по контактным напряжениям



где α=20º - угол профиля червяка

δ – половина угла обхвата червяка ~ 50º=0,8727 рад

ξ=0,75

εα – коэффициент торцевого перекрытия = 0,1425*lnz2+1,35=1.87
Находим окружную скорость червячного колеса



Если U2<3 м/с Kv=1; Kβ=1; KH=KF=KvKβ=1



Проверяем прочность по напряжениям изгиба



где Ft2 – окружное усилие колеса:

KF – коэффициент расчётной нагрузки KF=KH=1

mn=m·cosγ=6,3·0.986=6,21мм– нормальный модуль

b2 – ширина зубчатого колеса

b2≤0,75da1

da1=d1+2m=78,75+2*6,3=91,35 мм

b2≤0,75·91,35=68,5 мм

YF – коэффициент формы зуба
Нужно определить эквивалентное число зубьев колеса:



^ Допускаемое напряжение изгиба для всех марок бронз

[σF]=0,25σТ+0,08σВ=58 МПа
Уточняем КПД



Диаметры впадин и вершин

df1=d1-2.4m=78,75-2.4·6,3=63,63мм.

b1≥(11+0.06z2)m=(11+0.06·39)6,3=84

b1≥84+25=109

da2=d2+2m=245,7+2*6,3=258 мм

df2= d2-2.4m =245,7-2,4*6,3=230,58 мм
По таблице 9.2 /1/ выбираем 8 степень точности

^ 4 СИЛЫ В ЗАЦЕПЛЕНИИ.
Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке



Окружная сила на червяке равная осевой силе на колесе



^ Радиальная сила для стандартного угла α=20º



Определяем расстояние между внешними поверхностями деталей передачи



Минимальный зазор между вращающимися частями редуктора и элементами корпуса:

Расстояние между диаметром корпуса и поверхностью червяка:


Конструктивные размеры корпуса и редуктора

Толщина стенок корпуса и крышки:





^ Толщина фланцев (поясов) корпуса и крышки:



Диаметры болтов:

Фундаментальных
Рисунок 2.Схема к определению зазора между внутренней стенкой корпуса и вращающимися деталями


^ 5 РАСЧЁТ ВАЛОВ.



Рассчитаем быстроходный вал



где t1цил=4,5

, Принимаем 35 мм

, где r=3.5

. Принимаем 42 мм

Определим длины вала с коническим концом

Длина посадочного конца



Длина цилиндрического участка:

0,15d1=3.8. Принимаем 4 мм

Длина промежуточного участка


Рассчитаем тихоходный вал:



Принимаем 45 мм



Принимаем dБП2=59 мм.

Определим длины участков вала

Тихоходный вал с коническим концом

Длина посадочного конца



^ Длина цилиндрического участка

0,15d2=7мм, принимаем 7 мм

Длина промежуточного участка


^ 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ ОПОР.




Для тихоходного вала.

Дано:Fr2=2075H;Fa2=1048 H;Ft2=5700 H

FM=125=3300Н

Рисунок 3. Построение эпюр моментов для тихоходного вала.


Аналогично



Горизонтальная плоскость:



Проверка ΣХ:



Для быстроходного вала

Fr=1887 H

Fa1=5185 H

Ft1=954 H

Fм= 125=770Н






^ 7 РАСЧЁТ ПОДШИПНИКОВ.

7.1 Быстроходный вал

Исходные данные: dп=35 мм, частота вращения вала n=1432мин-1, реакции опор RA=2204 H, RB=1512 H. Осевая сила Fa=5185 H. Срок службы Lh=10000ч.

Предварительно выбираем роликовые конические однорядные подшипники средней серии, условное обозначение 7207А. Для которых динамическая грузоподъёмность С=48,4 кН, статистическая Со=32,5 кН, фактор нагрузкие=0,37.

Выполняем проверочный расчёт

- внутренние осевые силы

где е’=0,83е=0,83·0,37=0,28 – для конических роликовых подшипников

Fr1=RA, Fr2=RB

S1=0.28·2204=617 H; S2=0.28·1512=424 H

Принимаем Fa1=S2=424 H, отсюда =>Fa2=S1-Fa=454-(-5185)=5639 H>S2=424 H

Условия удовлетворяются – силы определены верно.

Определяем эквивалентную нагрузку

Pr=(XVFr+YFa)KбKT,

где X,Y – коэффициенты радиальной и осевой нагрузки

V – коэффициент вращения (V=1 – при вращении внутреннего кольца)

Kб – коэффициент безопасности, учитывая характер нагрузки

Kб=1,2 (табл. 16,3/2/)

KT – температурный коэффициент, принимаем KT=1

При (по табл. 16,4/2/) X1=1, Y1=0

При X2=0,56, Y2=1,4

При

Отсюда Pr1=2204·1.2=2245 H



Так как Pr2>Pr1 – рассчитываем только второй подшипник

По табл. 8,10/2/ KHE=0.25

Эквивалентная долговечность



Ресурс

Потребная динамическая грузоподъёмность

, где Р=3,33 – для роликовых подшипников

, что меньше паспортного значения С=48400 Н (условие соблюдается Стр≤С)

Проверим подшипник по статической грузоподъёмности

Эквивалентная статическая нагрузка

,

где Х0 и Y0 – коэффициент радиальной и осевой статических нагрузок

Х0=0,5 и Y0=0,22ctg α=0.22ctg12=1.04 – для конических роликоподшипников.

P0=0.5·1512+1.04·5639=6621 H<C0=32.5 кН

Условие Р0≤С0 соблюдается
7.2 Тихоходный вал

Исходные данные: dп= 50 мм, частота вращения вала nIII=72 мин-1,

Реакции опор RA=5697 H, RB=2953 H, Fa=1048 H.

Предварительно выбираем роликовые конические однорядные подшипники лёгкой серии, условное обозначение 7210А, С=70,4 кН, С0=55 кН, е=0,43

Выполняем проверочный расчёт



Принимаем Fa1=S2=1063 H, значит

Fa2=S1- Fa=2051-1048=1003 H

Условие Fa2S2 – не выполняется. Поэтому принимаем

Fa2=S2=1003 Н, отсюда

Fa1=S2+ Fa=1003+1048=2051 Н > S2=1063Н.

Условие выполняется.

При X2=0,56 Y2=1,4

При X2=0,56 Y2=1,4

Эквивалентная нагрузка

Pr2=(0.56·2954+1.04·1003)1.2=3312 H

Pr1=(0.56·5697+1.04·2051)1.2=6389 H

т.к. Pr1> Pr2 – расчёт ведём только по второй опоре

LhE=2500 ч, из расчёта выше

Ресурс LE=60·10-6·48·10000=28,8 млн.об.

Потребная динамическая грузоподъёмность



^ Условие выполняется

Проверим подшипник по статической грузоподъёмности



Условие выполняется.
^ 8 РАСЧЁТ ВЫХОДНОГО ВАЛА РЕДУКТОРА




Материал вала – сталь 45, термообработка улучшение σВ=750 МПа,

σТ=450 МПа, Т=700 Н·м=700·103 Н·мм

Просчитаем два предполагаемых опасных сечения: сечение 1-1 под червячным колесом, ослабленное шпоночным пазом и сечение 2-2 рядом с подшипником ослабленное галтелью



Для шпоночного паза Кσ=1,7; Кr=1,4. По графику рис. 15.5/2/

Кd=0,68 (кривая 2). По графику рис. 15.6/2/ КF=1. Принимаем ψσ=0,1; ψτ=0,05 – для среднеуглеродистых сталей.


  • Сечение С: Мизг=331 Н·м (см. эпюры)



Запас сопротивления усталости только по изгибу


Запас сопротивления усталости только по кручению



Запас сопротивления усталости



Условие соблюдается


  • Сечение В: Мизг=330 Н·м




Принимаем r галтели равным 2 мм

и находим по табл.15.1/2/ Кσ=2; Кτ=1,6

По графику рис. 15.5/2/ Кd=0,75



Условие выполняется.

9^ ВЫБОР СМАЗКИ
В настоящее время в машиностроении широко применяют картерную систему смазки при окружной скорости колес от 0,3 до 12,5 м/с. В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колес были в него погружены. При их вращении внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которые покрывают поверхность расположенных внутри деталей.

Выбор смазочного материала основан на опыте эксплуатации машин. Принцип назначения сорта масла следующий: чем выше контактные давления в зубьях, тем большей вязкостью должно обладать масло, чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла.

^ Поэтому требуемую вязкость масла определяют в зависимости от контактного напряжения и окружности скорости колес.

Требуемую вязкость масла определяем в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колёс. В нашем случае U=4 м/с, контактное напряжение σН=180 МПа. Исходя из этого из табл. 11.1/1/ рекомендуется кинематическая вязкость масла 25·10-6 м2/с и табл. 11.2./1/ выбираем авиационное масло МС-20.

Глубину погружения в масло деталей червячного редуктора принимают при нижнем расположении червяка.

hм=(0,2…0,5)d1

hм=(0,2…0,5)75=15…33 мм

Объём заливаемого масла определим из конструктивных особенностей картера редуктора


10^ ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ РЕДУКТОРА
Червячный редуктор в связи с невысоким КПД и большим выделением теплоты проверяют на нагрев.
Температура нагрева масла без искусственного охлаждения



где ψ=0,3

К=0,53 м2

КТ=9…17 Вт/м2Сº



^ 11 ПОРЯДОК СБОРКИ И РАЗБОРКИ РЕДУКТОРА




Перед сборкой внутреннюю полость корпуса редуктора тщательно очищают и покрывают маслостойкой краской.

Сборку производят в соответствии с чертежом общего вида редуктора, начиная с узлов валов:

на ведущий вал насаживают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до 80…100ºС;

в ведомый вал закладывают шпонку и напрессовывают червячное колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.

Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и надевают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса спиртовым. лаком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов, затягивают болты, крепящие крышку к корпусу.

После этого на ведомый вал надевают распорное кольцо, в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с комплектом металлических прокладок для регулировки.

Перед постановкой сквозных крышек в проточки закладывают войлочные уплотнения, пропитанные горячим маслом. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников (валы должны проворачиваться от руки) и закрепляют крышки винтами.

Далее на конец ведомого вала в шпоночную канавку закладывают шпонку, устанавливают шкив и закрепляют ее торцовым креплением; винт торцового крепления стопорят специальной планкой.

^ Затем ввертывают пробку маслоспускного отверстия с прокладкой и маслоуказатель.

Заливают в корпус масло и закрывают смотровое отверстие крышкой с прокладкой из привулканизированной резины, отдушиной и фильтром; закрепляют крышку болтами.

Собранный редуктор обкатывают и подвергают испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.

Разборка редуктора проводиться в обратном порядке.




БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Иванов М.Н. Детали машин.- М.: Высшая школа, 1991. - 383 с.

2.Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. Курсовое проектирование. - М.: Высшая школа, 1990. - 399 с.


Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Курсовая работа по механике «Разработка привода от электродвигателя к ленточному транспортеру» iconКурсовая работа проектирование одноступенчатого редуктора
Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

Курсовая работа по механике «Разработка привода от электродвигателя к ленточному транспортеру» iconВыбор электродвигателя и расчет основных параметров привода
Цилиндрические зубчатые передачи применяют в случае, когда геометрические оси параллельны

Курсовая работа по механике «Разработка привода от электродвигателя к ленточному транспортеру» icon1. Кинематический и силовой расчёт привода
...

Курсовая работа по механике «Разработка привода от электродвигателя к ленточному транспортеру» iconКурсовая работа
Разработка мероприятий по предупреждению аварий и обеспечению устойчивости в чс сборочного цеха машиностроительного завода

Курсовая работа по механике «Разработка привода от электродвигателя к ленточному транспортеру» iconКурсовая работа
Целью кп является разработка проекта производства работ с использованием кранов (ппрк) с соблюдением требований

Курсовая работа по механике «Разработка привода от электродвигателя к ленточному транспортеру» iconКазанский государственный университет культуры и искусств факультет...
Профориентационная работа с молодежью в контексте традиций и инноваций. 20

Курсовая работа по механике «Разработка привода от электродвигателя к ленточному транспортеру» iconКурсовой проект по дисциплине “ Моделирование объектов систем автоматизации”...
...

Курсовая работа по механике «Разработка привода от электродвигателя к ленточному транспортеру» iconКурсовая работа
Курсовая работа это результат самостоятельного исследования избранной проблемы на фактическом материале, полученном в ходе опытно-экспериментальной...

Курсовая работа по механике «Разработка привода от электродвигателя к ленточному транспортеру» iconКурсовая работа является учебной работой
Согласно стандартам Минобразования рф, курсовая работа – самостоятельная комплексная работа учащихся, выполняемая на завершающем...

Курсовая работа по механике «Разработка привода от электродвигателя к ленточному транспортеру» iconКурсовая работа по дисциплине: «Инженерно-техническая защита информации»
Разработка мероприятий по технической защите информации на объекте защиты

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
www.zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов