Будь умным!


У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.ru

пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Детали машин ДМ 132

Работа добавлена на сайт samzan.ru: 2016-06-09

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 29.1.2022

Министерство общего и профессионального образования РФ

Московский государственный текстильный университет

имени А.Н. Косыгина

Кафедра «Детали машин и ПТУ»

Привод ленточного конвейера

Расчётно-пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Детали машин»

ДМ 13-2.00.00.ПЗ

Выполнил:   студент  группы  11т-07                           Шелковская Е.В.        

Руководитель проекта:                                                   Бабашева О.Л.

Москва 2010 г

Задание на проект

2

Введение

4

1. Кинематическо-силовой расчет привода

5

1.1. Определяем мощность и  выбираем электродвигатель

5

1.2. Определение передаточного отношения привода и частоты вращения всех его валов

6

1.3. Определение общее передаточное отношения привода и производим его разбивку по ступеням

7

1.4. Определяем моменты вращения на валах привода

7

2. Расчет на прочность зубчатой передачи

9

2.1. Выбор материала и термообработка зубчатого колеса

9

2.2. Допускаемые контактные напряжения шестерни и колеса

9

2.3. Определение допускаемого напряжения изгиба зубьев колес

11

2.4 Проектировочный расчет на контактную прочность зубчатых колес

2.5 Суммарное число зубьев и угол наклона

2.6 Геометрические характеристики колес

2.7 Проверочные расчеты

3. Расчет зубчато-ременной передачи

12

4. Предварительный расчет валов редуктора

20

4.1. быстроходный вал

20

4.2. тихоходный вал

20

5. Проверка прочности шпоночных соединений

24

6. Конструктивные размеры корпуса редуктора

26

7. Проверка долговечности подшипников

28

8. Уточненный расчет валов

28

8.1 Сечение вала под зубчатым колесом

30

8.2 Сечение вала под подшипником

31

9. Краткие рекомендации по сборке редуктора

32

10. Заключение

11. Литература

ПРИЛОЖЕНИЕ

Спецификация к чертежу общего вида привода

Спецификация к сборочному чертежу редуктора

федеральное агентство по образованию

московский государственный текстильный университет

имени А.Н. КОСЫГИНА

Кафедра «Детали машин и ПТУ»

ЗАДАНИЕ    ДМ-10

к курсовому проекту по деталям машин

Студенту _________________________                   группы ______________  

1. Тема проекта: разработать приводное устройство ленточного транспортера.

2. Исходные данные по вариантам:

1

2

3

4

5

6

■  тяговое усилие на приводном барабане танспортера Ft, кН

1,6

2,8

3,0

3,2

1,4

2,5

■  скорость ленты транспортера V , м/с

0,6

0,8

0,5

0,7

0,45

0,75

■  диаметр приводного барабана D , мм

160

200

250

315

160

250

■  ширина ленты b, мм

300

400

500

650

400

650

■  требуемый ресурс привода Lh , ч

22000

■  режим работы (нагрузки) привода

постоянный (NR=0)

■  тип ленты транспортера

Лента 3-b-5-БКНЛ-150-2-В ГОСТ 20-76

3. Перечень   основных   вопросов,   подлежащих   разработке   при   проектировании приводного устройства:

■  кинематическо - силовой расчет привода;

■  расчет    и    конструирование    зубчатого    цилиндрического    одноступенчатого вертикального  редуктора;

■  расчет и конструирование передачи с зубчатым ремнем;

■  расчет и конструирование приводного вала с тяговым барабаном;

■  выбор стандартной муфты;

■  конструирование опорной рамы или плиты привода.

4.  Срок окончания предварительных расчетов по проекту:                                    ______________.

5.  Перечень графического материала (формат А1)                    Срок выполнения

■    1 лист: Редуктор. Сборочный чертеж.                             ____________

■    2 лист: Детали привода. Рабочие чертежи.                      ____________

■    3 лист: Привод. Чертеж общего вида.                              ____________

■    4 лист: _____________________________                       ____________

6. Схема приводного устройства цепного транспортера:

    

1. Электродвигатель

2. Муфта

3. Редуктор

4. Муфта предохранительная

5. Приводной вал

   транспортера с тяговой

   звездочкой

6. Рама или плита

7. Тяговая цепь транспортера

_______________________________________________________________

7. Дополнительные данные:

■    количество изделий в серии - 80;

■    передаточное отношение передачи с зубчатым ремнем назначить из диапазона ;

            ■   на заводе - изготовителе отсутствует технологическое оборудование для финишной обработки зубьев колес редуктора при твердости их поверхностей

                                Дата выдачи задания      ____________

                                Срок сдачи проекта         ____________

                                Консультант                     ____________

                                Студент                         __________

ВВЕДЕНИЕ

Настоящая работа посвящена проектированию привода ленточного транспортера общемашиностроительного применения, который может быть использован для механизации транспортных и складских работ на предприятиях текстильной промышленности.

Привод любой машины предназначен для передачи движения от вала двигателя к валу исполнительного звена с помощью различных механических передач. Необходимость передач в составе привода обусловлена экономической целесообразностью согласования с их помощью режимов работы двигателя и исполнительного звена. Первый характеризуется обычно большой частотой вращения вала и малым вращающим моментом, а второй имеет, как правило, обратные характеристики.

Разработанный согласно заданию на проект привод транспортера включает в себя:

–электродвигатель, преобразующий электрическую энергию в механическую

 энергию вращения своего вала;

–муфту, соединяющую вал двигателя с быстроходным валом редуктора и

 передающую движение с вала на вал практически без изменения его

 параметров;

–цилиндрически-зубчатый редуктор, передающий движение от

 быстроходного вала через промежуточный на тихоходный вал с

 уменьшением частоты вращения и увеличением вращающего момента при

 переходе с вала на вал;

– муфту, соединяющую тихоходный вал редуктора с выходным валом

  привода и  передающую движение с вала на вал практически без изменения

  его  параметров;

–вал выходной с тяговым барабаном – исполнительное звено привода,

 передающее движение тяговой ленте конвейера.

         Проект привода разработан на базе основных положений современной учебно-методической и справочно- технической литературы по деталям машин .

         Структурно пояснительная записка состоит из ведения,  основных разделов, посвященных вопросам расчета и конструирования различных узлов и деталей привода, и заключения. Приложения включают в себя спецификации к чертежу общего вида привода и к сборочным чертежам его основных узлов.

1.  Кинематическо-силовой расчёт привода.

Рис. 1. Привод цепного транспортера

1. Электродвигатель; 2.  Муфта; 3. Редуктор; 4. Муфта предохранительная;

5. Приводной вал транспортёра; 6. Плита; 7. Тяговая цепь транспортёра

  1.  Определяем мощность и  выбираем электродвигатель.

Назначение КПД передач:

- зубчатой ременной,

-цилиндрической зубчатой,

-муфты,

-потери в опорах валов подшипников,

Общий КПД  привода:

           

Потребляемая мощность на выходном валу:

где     Рвьгх - мощность на выходном вале привода, кВт;

Ft - тяговое усилие на приводных звездочках транспортера, Н;

V - скорость цепей транспортёра, м/с

Требуемая мощность электродвигателя:

Частота вращения  приводного вала

По справочнику выбираем электродвигатель

АИР 80А4 ТУ16-525.564-84

 

Габаритные размеры электродвигателя:

  

Установочные и присоединительные размеры:

    

  

1.2 Определение передаточного отношения привода и частоты вращения всех его валов:

Общее передаточное отношение привода конвейера

где  

Намечаем для цилиндрической зубчатой передачи стандартное передаточное число

Тогда на зубчатую ременную остается:

 

Частоты вращения валов:

на валу электродвигателя  

на входном валу редуктора

на выходном валу редуктора

на приводном валу барабана

1.3 Определяем мощность на валах привода:

на валу электродвигателя

на быстроходном валу редуктора

на тихоходном валу редуктора

на приводном валу барабана

1.4  определяем моменты вращения на валах привода:

на валу электродвигателя

на быстроходном валу редуктора

на тихоходном валу редуктора

на приводном валу барабана

  1. Расчет на прочность зубчатой передачи (передача косозубая)

2.1  для изготовления колеса выбираем сталь 40Х. Для колеса намечаем термообработку – улучшение  HB 235-262 (HB 250)  ;

для шестерни – таким же образом улучшение  HB269…302 (HB285);

2.2 допускаемые контактные напряжения

 

Где  -для шестерни

              - для колеса

                -коэффициент безопасности при улучшении

 - коэффициент долговечности при постоянном режиме работы

Тогда

Расчетное допускаемое контактное напряжение

           

            

Принимаем окончательно   

2.3 Допускаемые напряжения изгиба

Где

 

- коэффициент безопасности

- одностороннее приложение нагрузки

            - коэффициент долговечности при постоянной нагрузке

Тогда

2.4 Проектировочный расчет на контактную прочность зубьев колес

По рекомендации принимаем

Коэффициент ширины венца колеса:

Межосевое расстояние

Где      - коэффициент нагрузки

- для косозубых колес ;

;

T- момент вращения

Принимаем из ряда стандартное значение

Ширина венца колеса

,принимаем

Шестерни

Нормальный модуль зацепления

Принимаем стандартное значение

2.5 Суммарное число зубьев и угол наклона .

Определяем минимальный угол наклона зубьев

Суммарное число зубьев

Принимаем

Число зубьев шестерни:

Принимаем

Уточненное значение :

Определяем число зубьев колеса:

Фактическое передаточное число:

Отклонение:

2.6  Геометрические характеристики колес:

Определение делительного диаметра:

- вершин зубьев:

            

           

-впадин зубьев:

Проверка:

2.7 Выполняем проверочные расчеты:

- на контактную выносливость:

Силы, действующие в зацеплении:

-окружная, где

-радиальная:

-осевая:

коэффициент нагрузки

Окружная скорость колес:

Принимаем девятую степень точности табл. 8.2

По рис.8.15  , по табл.8.3 ,по табл. 8.7

Коэффициент торцевого перекрытия:

Тогда

 

-расхождение:

-на изгибную прочность:

Где коэффициент формы зуба

Эквивалентное число зубьев :

    

 

Определяем отношение :

-шестерни:

-колеса:

Определяем коэффициент нагрузки:

рис.8.15

табл. 8.3

табл.8.7

Условия прочности соблюдаются.

Марку масла для зубчатых колес выбираем по контактным напряжениям и окружной скорости колес . При этом кинематическая вязкость масла-и марка масла- индустриальное – И – 40 – А . Для подшипников качения применяем пластичную смазку ЦИАТИН – 201 или ЛИТОЛ – 24 .

  1. Расчет зубчато-ременной передачи

Момент кручения на быстроходном валу -

Частота вращения быстроходного вала -     

Передаточное число –

Из конструктивных соображений принимаем модуль зубьев m=3 и число зубьев малого шкива – Zш1=14

Тогда диаметр ведущего шкива равен

Расчетная сила, передаваемая ремнем:

Где Ср = 1,3…2,2 – коэффициент динамичности и режима работы, принимаем Ср = 1,5

Zш1=14 – число зубьев малого шкива, и

По таблице 18.3 шаг зубьев ремня – р = 12,566мм

Толщина ремня – Н = 5мм

Высота зуба – h = 2.4мм

Толщина зуба – Sр = 4,0мм

Ширина впадины шкива

Глубина впадины шкива

Число зубьев ведомого шкива:

Принимаем  

Делительный диаметр ведомого шкива:

Скорость ремня:

Длина ремня:

Принимаем ориентировочно

Число зубьев ремня при принятом межосевом расстоянии:

Принимаем стандартное значение    .

При это длина ремня при модуле m=3 будет :   

Уточненное межосевое расстояние:

Число зубьев ремня, находящихся в зацеплении с меньшим шкивом:

 что допустимо.

Где угол обхвата ремнем малого шкива равен:

Допускаемая удельная окружная сила:

Ширина ремня:

Сила предварительного натяжения ветвей ремня:

Сила, действующая на валы:

Ширина шкива:

  1. Предварительный расчет валов редуктора

4.1 быстроходный вал.

Диаметр выходного конца вала

,принимаем ,под подшипниками намечаем шестерню выполняем за одно целое с валом.

      4.2 тихоходный  вал.

Диаметр выходного конца вала

Принимаем ,под подшипниками намечаем . Диаметр вала под зубчатым колесом

Диаметр ступицы колеса-

Длина ступицы -, принимаем

Толщина обода - , принимаем

Толщина диска -, принимаем С=12мм

  1. Проверка прочности шпоночных соединений.

  1. Быстроходный вал. Материал шпонок – сталь45 нормализованная.

Напряжения смятия и условия прочности:

Шпонка под шкивом:

   

  1. Тихоходный вал.

Шпонка под зубчатым колесом:

   

Шпонка под полумуфтой:

   

Условие   соблюдается.

 

  1. Конструктивные размеры корпуса редуктора.

Расстояние между деталями передач:

Принимаем  а=10мм

Толщина стенки корпуса и крышки:

Принимаем

Толщина верхнего колеса (фланца) корпуса и нижней крышки:

Толщина нижнего пояса корпуса:

,принимаем

Диаметры болтов:

- при а = 100мм, принимаем диаметр крепления болтов к раме – М14; фундаментные болты ,принимаем болты М12;

- крепление крышки к корпусу у подшипников:

,принимаем болты М12;

- соединяющих корпус с крышкой по фланцам:

,принимаем болты М10.

Намечаем предварительно для валов редуктора : шарикоподшипники радиальные однорядные для быстроходного вала средней серии, для тихоходного – легкой.

условное обозначение
подшипника

d

D

B

C

C0

размеры, мм

грузоподъемность, Н

305

25

62

17

22500

11400

207

35

72

17

25500

13700

  1.   Проверка долговечности подшипников.

а)    Быстроходный вал. Силы, действующие в зацеплении:  

Нагрузка на вал от зубчато-ременной передачи

Предположим, что передача расположена вертикально.

Реакции опор:

В плоскости xz:

В плоскости yz:

 

 

 

Строим эпюры изгибающих моментов.

В плоскости xoz:

2участок

 

при Z=0

При Z=45

В плоскости yoz:

1участок:

 

при Z=0

При Z=65  

2участок

При Z=65

При Z=109  

3участок

при

При

Суммарные реакции:

 

Подбираем подшипником по более нагруженной опоре «2».

,при этом x=0,56;  y=1,99

Эквивалентная нагрузка:

Где  умеренные точки равны соответственно

           

Расчетная долговечность в час :

Где КЕ=1 – при постоянной нагрузке, Lh =22000час  

Расчетная долговечность в млн.об.:

Динамическая грузоподъемность:

Условие подбора выполняется.

б) Тихоходный вал. Силы, действующие в зацеплении:

Консольная нагрузка на вал от муфты:

Реакции опор:

В плоскости xz:

В плоскости yz:

 

 

 

Строим эпюры изгибающих моментов:

В плоскости xoz:

1участок:

 

при Z=0

При Z=45

2участок

При Z=45

При Z=90

3участок

при

При

В плоскости yoz:

1участок:

 

при Z=0

При Z=45  

2участок

 при  

При  

Суммарные реакции:

 

Подбираем подшипник по опоре «3».

,при этом x=1;  y=0

Эквивалентная нагрузка:

Расчетная долговечность в млн.об.:

Динамическая грузоподъемность:

Условие подбора выполняется

  1. Уточненный расчет валов.

Прочность обеспечена при

Тихоходный вал

Выбор материалов вала: для изготовления тихоходного вала- сталь45 нормированная ;

Пределы выносливости материала при симметричном цикле нагружения:

Опасные сечения:

- под зубчатым колесом

- под подшипником «4»

  1. Сечение вала под зубчатым колесом

Концентрация напряжений обусловлена наличием шпоночной канавки и насаженной на вал с натягом ступицы колеса:

=2,7-коэффициент концентраций напряжений при изгибе

=0,1-коэффициент механических свойств материала

  

Суммарный изгибающий момент:

Момент сопротивления изгибу:

Амплитуда нормальных напряжений:

 

Момент сопротивления кручению:

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

Результирующий коэффициент запаса прочности:

  1. Сечение вала под подшипником «4»

Концентрация напряжений обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом:

=2,65

=0,15;

  

Изгибающий момент:

Осевой момент сопротивления :

Амплитуда нормальных напряжений:

 

Полярный момент сопротивления :

Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:

Коэффициент запаса прочности по нормальным нарпяжениям:

Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:

Результирующий коэффициент запаса прочности:

Прочность обеспечена

Расчет муфты упругой втулочно-кольцевой.

В расчете мы уже выбрали муфту упругую втулочно-кольцевую стандартную МУВП250-30-I.2У3 ГОСТ 21424-75.

Доступный момент кручения и рассчитывать муфту нецелесообразно. Все виды муфт выбираются по диаметру вала и крутящему моменту.

Расчетный вращающий момент:

Где  - коэффициент режима работы.

Прочность пальцев на изгиб:

Где

- длина пальца

Z=6 - количество пальцев

- диаметр установки пальцев

-диаметр пальца

Прочность пальцев на смятие:

,где

Условия прочности выполняются.

  1.  Краткие рекомендации по сборке редуктора.

При сборке редуктора вырабатывается последовательность операций соединения элементов конструкции. Сборка редуктора начинается со сборки валов. Предварительно, детали, участвующие в соединении, необходимо подготовить к сборке. На промежуточный и тихоходный валы редуктора устанавливаются зубчатые колёса и фиксируются относительно вала шпонками. Далее, для предотвращения осевого смещения колеса на валу устанавливаются необходимые распорные втулки. На опорные участки валов устанавливаются подшипниковые опоры марок 305 ГОСТ 8338 - 71, 207 ГОСТ 8338 - 71 , предварительно нагретые в масле. Для предотвращения утечки смазочного материала на выходные концы валов устанавливаются резиновые армированные манжеты 1- 25 x 42 - 1 ГОСТ 8752 – 79 и 1 -  35 х 55 - 1 ГОСТ 8752 - 79 (см. [8], стр. 190, табл. 30). Собранные валы устанавливаются в корпусе редуктора. Далее на выходные участки валов надеваются закладные крышки подшипников и устанавливаются в корпусе редуктора. Закладные участки валов также закрываются крышками. На корпус редуктора устанавливается крышка корпуса, фиксируется относительно корпуса цилиндрическими штифтами для предотвращения смещения и закрепляется болтами ГОСТ 7798 - 70. Для улучшения условий эксплуатации редуктора внутрь корпуса заливается смазочный материал - масло И – 40А  ГОСТ 20799 – 75, для подшипников качения применяем пластичную смазку ЦИАТИН – 201 или ЛИТОЛ – 24.  Далее крышка люка закрывается и фиксируется относительно крышки корпуса винтами М512 ГОСТ 1492 - 73. Редуктор устанавливается на сварную раму, и крепиться к ней посредством болтов М12

ГОСТ  7798 - 70.

  1.   Заключение.

В результате выполненной работы создана конструкция привода ленточного транспортера, спроектированы его основные узлы и детали, подобраны необходимые стандартные изделия.

Графический материал проекта имеет общий объем 2, листа формата А1 и включает в себя:

  1.  чертеж общего вида привода ленточного транспортера  (формат А1);
  2.  сборочный чертеж цилиндрического зубчатого одноступенчатого вертикального редуктора привода (формат А1);
  3.  рабочие чертежи деталей привода.

Пояснительная записка к проекту изложена на листах формата А4 и содержит информацию о разработанных конструкциях нестандартных узлов и деталей привода, материалах, необходимых для их изготовления, а также о включенных в его состав стандартных изделиях. Даны проектные и проверочные расчеты узлов и деталей привода, подтверждающие их работоспособность в заданных условиях эксплуатации. Приведены спецификации к чертежу общего вида привода и сборочным чертежам его узлов.

Таким образом, в ходе курсового проектирования разработан учебный проект привода ленточного транспортера, имеющего параметры, полностью соответствующие заданным характеристикам и условиям эксплуатации.

11.  Литература.

1.    Иванов М.Н. Детали машин. - М.: Высшая школа, 1991 или 1998.

2.    Решетов Д.Н. Детали машин. - М.: Машиностроение, 1989.

3.    Дунаев П.Ф., Леликов О.П.  Конструирование узлов и деталей машин. - М.: Высшая школа, 1998 или 2000.

4.    Детали   машин:    Атлас    конструкций   /   Под   ред.    Д.Н.    Решетова.         М.: Машиностроение, 1992 -Часть 1.

5.   Детали   машин:    Атлас   конструкций   /   Под   ред.    Д.Н.    Решетова.    -   М.: Машиностроение, 1992 - Часть 2.

6.   Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. - М.: Машиностроение, 1980-Часть 1.

7.   Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. - М.: Машиностроение, 1980 - Часть 2.

8.   Анурьев В.И. Справочник конструктора машиностроителя. - М.: Машиностроение, 1980-Часть 3.




1. Лабораторна робота ’ 5 Виготовлення динамометра Мета уроку- навчитися градуювати пружину із заданою ціно.html
2. образ воплощенный актером это поведение ожидаемое от того кто имеет определенный социальный статус
3. ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы исследования.
4. Тема 5 ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ КОМПЛЕКСУ МАРКЕТИНГУ ПРИ ДІЯЛЬНОСТІ НА МІЖНАРОДНИХ РИНКАХ 1
5. Фотоформы в полиграфии
6. КАМЕЛИЯ предлагает для выпускников школ изготовление медалей из серебра 925 пробы и золота 585 пробы
7. Описание и выбор 1C-CRM на основе функционально-стоимостного анализа (ФСА)
8. Хиппи ~ кто они такие Эту книгу я написал специально для того чтобы рассказать о движении хиппи
9. 17 OT Keele v~nkumised T~~ eesm~rk- Seisulinete tekitmine keelel j nende uurimine T~
10. Истраниной Анастасии 11А класса Жидкие кристаллы вещества обладающи
11. Автомобили
12. Как здорово ~ сказала белка.html
13. Державне будівництво і місцеве самоврядування- минуле і сучасність
14. следует найти передаточную функцию разомкнутой системы; 2 ; 3 Wраз 1 условие положения системы на гран
15. Гражданское право как отрасль частного права.html
16. либо из следующих способов- шевингованием шлифованием притиркой обкаткой.html
17. Рыба по ~ мельничьи Наименование сырья пищевых продуктов
18. Тема- ОСНОВИ ЕКОЛОГІЇ Лекційні модулі- 1
19. 57 tel- 54 45 31 lexnder Golenkov Kostrom Titov 9 57 Russi 156023
20. Конспект лекций Конспект лекций ~ Наталья Ольшевская Философия Введение Философия к