Курсовая работа (т): Редуктор для ленточного транспортера. Подбор муфты, двигателя

Редуктор для ленточного транспортера. Подбор муфты, двигателя

Содержание

Введение

Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

Расчёт цилиндрической передачи

Расчёт червячной передачи

Предварительный расчёт валов

Конструктивные размеры колеса и шестерни

Конструктивные размеры червяка и червячного колеса

Конструктивные размеры корпуса редуктора

Расчет цепной передачи

Первый этап компоновки

Проверка долговечности подшипников

Проверка прочности шпоночных соединений

Уточненный расчет валов

Выбор сорта масла

Тепловой расчет редуктора

Выбор муфт

Сборка редуктора

Заключение

Список использованных источников

Введение

Цель курсового проектирования - систематизировать, закрепить, расширить теоретические знания, а также развить расчетно-графические навыки студентов. Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, технологичность, минимальные габариты и масса, удобство в эксплуатации и экономичность. В проектируемом редукторе используются зубчатые передачи.

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине.

Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.

Нам в нашей работе необходимо спроектировать редуктор для ленточного транспортера, а также подобрать муфты, двигатель. Редуктор состоит из литого чугунного корпуса, в котором помещены элементы передачи - 2 шестерни, 2 колеса, подшипники, валы и пр. Входной вал посредством муфты соединяется с двигателем, выходной также посредством муфты с транспортером.

Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

Общий КПД привода

где ɳ_ц - КПД цилиндрической передачи

ɳ_к - КПД конической передачи

ɳ₀ - КПД пары подшипников качения

Мощность на приводном валу (вал барабана)

Угловая скорость на приводном валу (вал барабана)

Где=0.229

Частота вращения на приводном валу (вал барабана)

Требуемая мощность электродвигателя

Выбираем двигатель с мощностью 0, 55кВт при требуемой 0, 22-Двигатель трехфазный короткозамкнутый серии 4А, закрытый обдуваемый с синхронной частотой вращения 1000 об.мин 71В6 УЗ

Nдв=0.55 кВт b и скольжение S=10%

Значения частных передаточных отношений передач

Для цилиндрической передачи,

для конической передачи

,

Рассчитываем частоты вращения валов:

Вал В:

Мощности на валах:

Угловые скорости на валах:

Вращающие моменты на валах:

Таблица 1- Частоты вращения, угловые скорости, вращающие моменты и мощности валов редуктора и приводного барабана

Расчёт конической передачи

Проектировочный расчет начинается с определения внешнего делительного диаметра, который определяется по формуле для шестерни:

=>50мм.

Для колес с круговыми зубьями =86

Зубья выбираем круговые исходя из условия, что прямозубая коническая передачи хороша для невысоких скоростей окружных скоростей(2…3 м/с), а для более высоких применяется с круговыми зубьями так как такие зубья обеспечивают более плавное зацепление, повышают несущею способность и понижают деформацию за счет того, что плавно входят в зацепление.

Для этого переведем рад/с в м/с.

радиус окружности, по которой движется точка с скоростью .

=>зубья круговые.

R=de2/2=84/2=42 мм=>0.042м

Где

-коэф. учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца зубчатого, по таб.7.1 для закрытых редуктор равный 1

Округляем по ГОСТ 12289-76 и принимаем 50мм.

Определим углы делительного конуса

Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками: для шестерни сталь 45, термическая обработка - улучшение, твёрдость НВ 260; для колеса - сталь 45, термическая обработка - улучшение, но твёрдость на 30 единиц ниже - НВ 230.

Допускаемые контактные напряжения

где  - предел контактной выносливости при базовом числе циклов.

Для углеродистых сталей с твёрдостью поверхностей зубьев менее НВ 350 и термической обработкой (улучшением)

=2*260+70=590

 - коэффициент долговечности; при числе циклов нагружения больше базового, что имеет место при длительной эксплуатации редуктора, принимают ; коэффициент безопасности

-коэф. ширины колеса к межосевому расстоянию=0, 2

Проверка контактных напряжений определяется по формуле:

Внешнее конусное расстояние определяется по формуле:

Тогда среднее конусное расстояние будет равным:

Коэф.нагрузки  принимается таким же как и для цилиндрической передачи

Проектировочный расчет для колеса начинается с определения внешнего делительного диаметра, который определяется по формуле:

=>80мм

Для колес с круговыми зубьями =86

Где

-коэф. учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца зубчатого, по таб.7.1 для закрытых редуктор равный 1

Округляем по ГОСТ 12289-76 и принимаем 80мм.

Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материалы со средними механическими характеристиками: для шестерни сталь 45, термическая обработка - улучшение, твёрдость НВ 260; для колеса - сталь 45, термическая обработка - улучшение, но твёрдость на 30 единиц ниже - НВ 230.

Допускаемые контактные напряжения

где  - предел контактной выносливости при базовом числе циклов.

Для углеродистых сталей с твёрдостью поверхностей зубьев менее НВ 350 и термической обработкой (улучшением)

=2*230+70=530

 - коэффициент долговечности; при числе циклов нагружения больше базового, что имеет место при длительной эксплуатации редуктора, принимают ; коэффициент безопасности

-коэф. ширины колеса к межосевому расстоянию=0, 2

Проверка контактных напряжений определяется по формуле:

Внешнее конусное расстояние определяется по формуле:

Тогда среднее конусное расстояние будет равным:

Коэф.нагрузки  принимается таким же как и в расчете шестерни конического зацепления.

Z1=18-шестерни

Z2=Z1*u=18*4=72-колеса

Таблица 2 -количество зубьев и значение внешнего делительного диаметра шестерни и колеса конической передачи

Основные геометрические параметры конического зацепления:

Средний угол наклона зуба в круговой форме около

Cредний окружной модуль:

Внешняя высота зуба:

Средний делительный диаметр:

Внешняя высота головки зуба:

Внешняя высота ножки зуба:

Угол ножки зуба:

Угол головки зуба:

Внешний диаметр вершин:

Проверка зубьев конических колес на выносливость по напряжениям изгиба

Проверка зубьев конических колес на выносливость по напряжениям изгиба выполняют по формуле:

Здесь -окружная сила

Н

-коэф. нагрузки при расчете на изгиб, выбираем так же как для цилиндрической.

=1, 5 -коэф. торцевого перекрытия.

n=7-степень точности для круговых зубьев.

-коэф. формы зуба, выбирается в

зависимости от эквивалентного числа зубьев.

=0, 85-коэ. понижения несущей способности конических передач, по сравнению с цилиндрическими.

m-средний расчетный модуль зацепления.

-допускаемое напряжение. Вычисляется так же как и для цилиндрических передач.

Расчет ведут по колесу, для которого отношение  меньше.

-шестерни

-колеса

,

где -коэф. безопасности

=1, 75

(для поковок и штамповок)