Материал: Буркин

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЛЖСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет «Вечерний»

Кафедра «Механика»

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине «Детали машин и основы конструирования»

на тему: «Расчёт и проектирование привода ленточного конвейера с цилиндрическим редуктором»

Члены комиссии:

Волжский, 2016 г.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЛЖСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ)

ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет «Вечерний»

Направление: 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»

Кафедра: «Механика»

Дисциплина: Детали машин и основы конструирования

Задание на курсовую работу

1. Тема: «Расчёт и проектирование привода ленточного конвейера с цилиндрическим редуктором».

Исходные данные: Вариант № 98; ресурс работы привода L_h = 10000 часов; частота вращения ведомого вала привода n₃ = 45, мин^-1;мощность на ведомом валу привода Р₃ = 5,6, кВт.

Утверждено приказом от ___.___.2016 г. № ________.

2. Срок представления проекта (работы) к защите 06.10. 2016 г.

3. Содержание расчетно-пояснительной записки: Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Расчёт цепной и зубчатой передачи. Проектный расчет валов. Конструирование зубчатого колеса. Конструирование корпусных деталей. Подбор и проверка шпонок. Проверка подшипников. Уточнённый расчет валов на выносливость. Выбор сорта масла и определение его объёма. Подбор муфты и проверка её работоспособности.

4. Перечень графического материала: сборочный чертёж редуктора – 1 лист формата А1; монтажный чертеж привода – 1 лист формата А1; рабочий чертёж звездочки – 1 лист формата А3; рабочий чертёж колеса зубчатого – 1 лист формата А3; рабочий чертёж ведомого вала – 1 лист формата А3; рабочий чертёж крышки подшипника - 1 лист формата А3.

5. Дата выдачи задания 15.02.2016 г.

Введение

Целью курсового проектирования является приобретение навыков принятия самостоятельных конструктивных решений, усвоение последовательности разработки механизмов общего назначения, закрепление учебного материала по расчету типовых деталей машин.

Задачей работы является разработка привода ленточного конвейера. Привод состоит из электродвигателя, соединенного муфтой с одноступенчатым цилиндрическим редуктором, и цепной передачи, соединенной с барабаном конвейера.

Вращательное движение от электродвигателя передается редуктору упругой втулочно-пальцевой муфтой. Электродвигатель выбирается по требуемой мощности и ориентировочной частоте вращения. Цепная и зубчатая передачи проектируются по критерию контактной прочности активной поверхности зубьев, проверяются по контактным, изгибным напряжениям. Проектный расчет валов проводится на чистое кручение по пониженным допускаемым напряжениям. Подшипники выбираются по характеру нагрузки на валы и по диаметрам валов, проверяются на долговечность по динамической грузоподъемности. Шпоночные соединения проверяются на смятие. Валы проверяются на сопротивление усталости по коэффициентам запаса прочности при совместном действии изгиба и кручения с учетом масштабных факторов и концентраторов напряжений.

Способ смазки и уровень масла обусловлены компоновкой механизма. Масло выбирается исходя из действующих контактных напряжений и окружной скорости в зацеплениях.

В результате выполнения работы, должна быть получена компактная и эстетичная конструкция редуктора, отвечающая современным требованиям, предъявляемым к механизмам данного назначения.

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

Рис. 1.1. Кинематическая схема привода. 1 – электродвигатель; 2 – муфта; 3 – редуктор; 4 – цепная передача; 5 – барабан и лента конвейера.

1.1. Определение требуемой мощности электродвигателя

Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле:

, (1.1)

где – мощность на ведомой звёздочке;

– общий КПД привода [5, табл. 1.1, стр. 4] или [8, табл. 1.1, стр. 9]:

= 0,84 (1.2)

где = 0,90 – КПД цепной передачи;

= 0,97 – КПД цилиндрической зубчатой передачи;

= 0,98 – КПД муфты;

= 0,99 – КПД пары подшипников качения.

5,6/0,84 = 6,7 кВт.

выбираем электродвигатель типа 160S, мощностью 7,5 кВт с номинальной частотой вращения 730 об/мин. [5, табл. 1.2, с. 5].

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 5

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт 6

2. Расчёт цепной передачи 9

3. Расчёт цилиндрической передачи 15

4. Проектный расчёт валов 21

5. Конструирование зубчатого колеса цилиндрической передачи 26

6. Конструирование ведущей звёздочки 28

7. Конструирование корпусных деталей редуктора 31

8. Подбор и проверка шпонок 34

9. Проверка подшипников 37

10. Уточнённый расчёт валов на выносливость 43

11. Выбор масла и расчёт его объёма 51

12. Выбор основных посадок деталей привода 52

13. Выбор муфты и проверка её работоспособности 53

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 57

Основные размеры выбранного электродвигателя показаны на рис. 1.2 выбираем из таблицы [5, табл. 1.3, стр. 6] и вносим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 - Основные размеры выбранного электродвигателя

Тип двигателя	Число полюсов	D	l2	l1	l3	L1	d1	b	H	d	h
160S	8	334	108	630	178	630	42	254	385	318	160

Рис. 1.2. Основные размеры электродвигателя серии 4А

1.2. Определение передаточных чисел

Определяем передаточное число привода:

730/45 = 16,2

Принимаем передаточные числа передач привода. Передаточные числа передач подбираются таким образом, чтобы их произведение было ближайшим числом к значению u.

Назначаем передаточное число для цепной передачи 4,00.

u_цп назначается из стандартного ряда: 1; 1,12; 1,25; 1,4; 1,6; 1,8; 2; 2,25; 3,15; 4; 4,5; 5.

Назначаем передаточное число для цилиндрической зубчатой передачи 4,00.

u_ц назначается из стандартного ряда: 1,25; 1,4; 1,6; 1,8; 2; 2,24; 2,5; 2,8; 3,15; 3,55; 4; 4,5; 5; 5,6; 6,3;7,1; 8.

Определяем фактическое передаточное число привода:

4,00*4,00 = 16,00.

1.3. Определение фактических значений оборотов валов привода

Фактические числа оборотов валов привода:

• для ведущего вала редуктора:

730 об/мин;