Курсовая работа по механике «Разработка привода от электродвигателя к ленточному транспортеру»
Скачать 172.92 Kb.
|
| 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  СОДЕРЖАНИЕРЕФЕРАТ 3 ЗАДАНИЕ 4 ^ 5 2 РАСЧЁТ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ 7 3 РАСЧЁТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ 9 ^ 12 5 РАСЧЁТ ВАЛОВ 13 6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ ОПОР 14 7 РАСЧЁТ ПОДШИПНИКОВ 17 8 РАСЧЁТ ВЫХОДНОГО ВАЛА РЕДУКТОРА 19 ^ 21 10 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ РЕДУКТОРА 22 11 ПОРЯДОК СБОРКИ И РАЗБОРКИ РЕДУКТОРА 23 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 24  РЕФЕРАТКурсовая 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. ^ . 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. ^ КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ПРИВОДА Определяем потребную мощность на валу электрического двигателя.  , где ηобщ=η1 η2 η3η1 – КПД ременной передачи η2 – КПД червячн  ой передачиη3 – 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  ^  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  ^  Определяем длину ремня  ^ lp=1120 мм Тогда межосевое расстояние:  ^  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=2,5Z = 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;  ^ Принимаем число заходов червяка z1=2; i≥30 Число зубьев червячного колеса  ^  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 [σн]=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 Мо  дуль 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  ^  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  Пров  еряем 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:  ^ [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  ^ Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке  Окружная сила на червяке равная осевой силе на колесе  ^  Определяем расстояние между внешними поверхностями деталей передачи  М  инимальный 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:   ^  Диаметры болтов: Фундаментальных  Рисунок 2.Схема к определению зазора между внутренней стенкой корпуса и вращающимися деталями ^  Рассчитаем быстроходный вал  где t1цил=4,5  , Принимаем 35 мм , где r=3.5 . Принимаем 42 ммОпределим 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  ^ 0,15d2=7мм, принимаем 7 мм Длина промежуточного участка  ^  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   ^  ДШИПНИКОВ.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 силыгде 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=0При  X2=0,56, Y2=1,4При  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 Fa2≥ S2 – 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=1,4При  X2=0,56 Y2=1,4Эквивалентная 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  ^ Проверим подшипник по статической грузоподъёмности   Условие выполняется.^  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.
 Запас сопротивления усталости только по изгибу  Запас сопротивления усталости только по кручению  Запас сопротивления усталости  Условие соблюдается
 Принимаем r галтели равным 2 мм  и находим по табл.15.1/2/ Кσ=2; Кτ=1,6По графику рис. 15.5/2/ Кd=0,75   Условие выполняется. 9  ^ 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. ^ 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  ^ 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  ^  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. ^ 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:
 | Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода | | Цилиндрические зубчатые передачи применяют в случае, когда геометрические оси параллельны |
| ... | | Разработка мероприятий по предупреждению аварий и обеспечению устойчивости в чс сборочного цеха машиностроительного завода |
| Целью кп является разработка проекта производства работ с использованием кранов (ппрк) с соблюдением требований | | Профориентационная работа с молодежью в контексте традиций и инноваций. 20 |
| ... | | Курсовая работа это результат самостоятельного исследования избранной проблемы на фактическом материале, полученном в ходе опытно-экспериментальной... |
| Согласно стандартам Минобразования рф, курсовая работа – самостоятельная комплексная работа учащихся, выполняемая на завершающем... | | Разработка мероприятий по технической защите информации на объекте защиты |