Курсовая работа (т): Конструктивная разработка привода к ленточному конвейеру

.

Нормальный модуль:

Принимаем по ГОСТ 9563-60 .

Примем предварительно угол наклона зубьев .

Число зубьев шестерни считаем по формуле (41):

Уточняем значение угла наклона зубьев:

Основные размеры шестерни и колеса.

Диаметры делительные:

Проверка:

Диаметры вершин зубьев:

Ширина колеса  ширина шестерни

.

Коэффициент ширины шестерни по диаметру:

Окружная скорость колес:

электродвигатель вал редуктор подшипник

Коэффициент нагрузки:

При , твердости НВ<350 и несимметричном расположении колес (учет натяжения клиноременной передачи) коэффициент .

При и 8-й степени точности коэффициент .

Для косозубых колес при скорости менее 5 м/с коэффициент .

Таким образом,.

Проверяем контактные напряжения по формуле (54):

что менее [] = 410 МПа. Условие прочности выполнено.

Силы, действующие в зацеплении:

где окружная сила,

радиальная сила,

осевая сила.

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле (59):

Коэффициент нагрузки:

гдекоэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца (коэффициент концентрации нагрузки), приY_вd =2,3 НВ < 350 и несимметричном расположении колес (учет натяжения клиноременной передачи) K_Fb= 1,53;

коэффициент, учитывающий динамическое действие нагрузки (коэффициент динамичности),.

Таким образом,

Коэффициент , учитывающий форму зуба, определяем по эквивалентному числу зубьев :

Коэффициенты и .

Определяем коэффициенты  и :

где  - среднее значение торцового перекрытия,

 - степень точности.

Допускаемое напряжение при проверке на изгиб определяем по формуле (67):

Для объемно закаленной стали 45предел выносливости при нулевом цикле изгиба

Коэффициент безопасности:

Для стали 45 улучшенной , коэффициент  для поковок и штамповок. Следовательно,

Допускаемые напряжения:

Проверку на изгиб следует проводить для того зубчатого колеса, для которого отношение допускаемого напряжения  к коэффициенту  меньше. Найдем эти отношения.

Для шестерни:

Для колеса:

Проверку на изгиб проводим для шестерни по формуле (72):

Условие прочности выполнено.

1.4 Предварительный расчет валов редуктора и выбор подшипников

Предварительный расчет валов, как уже было указано, проводят на кручение, принимая пониженные допускаемые напряжения.

Вращающий момент ведущего вала :

Допускаемое напряжение на кручение Это невысокое значение принято с учетом того, что ведущий вал испытывает изгиб от натяжения клиноременной передачи.

Определим диаметр выходного конца вала:На выходной конец вала насаживается шкив клиноременной передачи:

Принимаем ближайшее большее значение .

Вращающий момент ведомого вала .

Допускаемое напряжение на кручение

Определим диаметр выходного конца вала :На выходной конец вала насаживается муфта:

Принимаем ближайшее большее значение .

Примем радиальные шарикоподшипники средней серии; габариты выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников  и . Габариты подшипников указаны в таблице 4.

Таблица 4 - Габаритные размеры подшипников

1.5 Конструктивные размеры шестерни и колеса

Шестерню выполняем за одно целое с валом. Ее размеры: ; ; .

Колесо кованное. Размеры колеса: ; ; .

Диаметр ступицы

где  - диаметр вала под зубчатым колесом;

Длина ступицы

Толщина обода

Толщина диска

1.6 Конструктивные размеры корпуса редуктора

Толщина стенок корпуса и крышки:

где a_w - межосевое расстояние редуктора.

Принимаем  и .

Толщина фланцев поясов корпуса и крышки. Верхний пояс корпуса:

Нижний пояс корпуса:

Диаметр болтов фундаментных . Принимаем болты с резьбой М20.

Диаметр болтов, крепящих крышку к корпусу . Принимаем болты с резьбой М16.

1.7 Первый этап компоновки

Принимаем зазор между торцом ступицы и внутренней стенкой корпуса

Принимаем зазор от окружности вершин зубьев колеса до внутренней стенки корпуса

Принимаем расстояние между наружным кольцом подшипника ведущего вала и внутренней стенкой корпуса

Решаем вопрос о смазывании подшипников. Принимаем для подшипников пластичный смазочный материал. Для предотвращения вытекания смазки внутрь корпуса и вымывания пластичного смазочного материала жидким маслом из зоны зацепления устанавливаем мазеудерживающие кольца толщиной .

Измерением устанавливаем расстоянияи определяющие положение опор валов, относительно центральной оси. Также устанавливаем расстояние , которое определяет положение барабана конвейера относительно ближайшей опоры вала.

1.8 Проверка долговечности подшипников

Ведущий вал.

Из предыдущих расчетов имеем силы в зубчатом зацеплении:

F_t=2646 Н

F_r= 978 Н

F_a= 447 Н

Сила, действующая на вал, в клиноременной передаче:F_рп=898 Н.

Из первого этапа компоновки l₁ = 89 мм и l₀ =80 мм.

Реакции опор. Рассматриваем худший вариант, когда F_t и F_рпнаправлены в одну сторону:

в плоскости хz:

Проверка:

в плоскости yz:

Проверка:

Суммарные реакции:

Выбираем подшипники по более нагруженной опоре .

Намечаем радиальные однорядные шарикоподшипники 309 средней серии:

;

;

;