49630

Привод к ленточному конвейеру с графиком нагрузки

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Схема привода ленточного конвейера Окружное усилие на барабане Ft = 3 кН окружная скорость барабана V = 01 м с и диаметр барабана D = 350 мм. Коэффициент диаметра червяка: принимаем q = 125. Истинное межосевое расстояние Размеры червяка и колеса: Червяк: Делительный диаметр d1 = q ∙ m = 125 ∙ 5 = 625 мм. Диаметр вершин витков dа1 = d1 2 ∙ m = 625 2 ∙ 5 = 725 мм.

Русский

2014-01-04

2.63 MB

39 чел.

                                       

                                    ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Спроектировать привод к ленточному конвейеру по схеме (рис. 1) с графиком нагрузки, показанным на рисунке.

Рис. 1 Схема привода ленточного конвейера

Окружное усилие на барабане Ft = 3 кН, окружная скорость барабана V = 0,1 м/с и диаметр барабана D = 350 мм. Представить расчетно-пояснительную записку с полным расчетом привода и четыре листа чертежей формата А1:

  1.  Общий вид привода.
  2.  Сборочный чертеж муфты А.
  3.  Сборочный чертеж двухступенчатого червячного редуктора.
  4.  Рабочие чертежи деталей редуктора крышки корпуса, червяка и червячного колеса быстроходной ступени.

                                                     

                                                     ВВЕДЕНИЕ

Машиностроению принадлежит ведущая роль среди других отраслей экономики, так как основные производственные процессы выполняют машины. Поэтому и технический уровень многих отраслей многих отраслей в значительной мере определяет уровень развития машиностроения.

Повышение эксплуатационных и качественных показателей, сокращение времени разработки и внедрения новых машин, повышение их надежности и долговечности - основные задачи конструкторов-машиностроителей. Одним из направлений решения этих задач является совершенствование конструкторской подготовки студентов высших технических учебных заведений.

Выполнение этого курсового проекта завершает общетехнический цикл подготовки студентов. Эта наша первая самостоятельная творческая инженерная работа, при выполнении которой мы активно используем знания из ряда пройденных дисциплин: сопротивления материалов, технологии металлов, взаимозаменяемости и др.

Объектами курсового проектирования являются обычно приводы различных машин и механизмов (например, ленточных и цепных конвейеров, индивидуальные,  испытательных стендов), использующие большинство деталей и узлов общемашиностроительного применения. Конструирование это творческая задача. Известно, что каждая конструкторская задача имеет несколько решений. Важно по определенным критериям сопоставить конкурирующие варианты и выбрать один из них оптимальный для данных конкретных условий.

Рекомендации по конструированию сопровождаются анализом условий работы узлов и деталей, их обработки и сборки. При выполнении курсового проекта мы должны последовательно пройти от выбора схемы механизма через многовариантность проектных решений до его воплощения в рабочих чертежах; приобщаясь к инженерному творчеству, осваивая предшествующий опыт, учится предвидеть новые идеи в создании машин, надежных и долговечных, экономичных в изготовлении и эксплуатации, удобных и безопасных в обслуживании.

Цель работы проектирование привода к ленточному конвейеру.

Конвейер предназначен для транспортирования сухих сыпучих материалов. Привод состоит из электродвигателя и червячного двухступенчатого редуктора. Также в состав привода входят соединительные муфты, барабан и лента конвейера. Электродвигатель и редуктор установлены на общей сварной раме.


I кинематический расчет привода

1.1 Подбор электродвигателя:

Мощность на валу барабана конвейера:

Вт = 0,3 кВт.

    Требуемая мощность электродвигателя:

кВт,

где η  КПД привода,

 η = ηМ2ηЧП2ηП = 0,982 ∙ 0,82 ∙ 0,99 = 0,6085 ,

где ηМ = 0,98 КПД муфты (2 штуки);

ηЦЗП = 0,8 средний КПД червяной передачи (2 штуки);

ηП = 0,99 КПД пары подшипников качения.

Требуемая частота вращения электродвигателя:

nЭтр = n3uOP = 5,46 ∙ (16..50) ∙ (16..50) = 1398..13650 об/мин,

где  об/мин частота вращения вала конвейера;

 uOP  ориентировочное передаточное число привода,

 uOP = uЧПuЧП = (16..50) ∙ (16..50) = (256..2500),

где  uЧП = (16..50) диапазон передаточных чисел червячной передачи.

    Из полученных диапазон частот вращения электродвигателя из соображений экономичности и

    требуемых параметров nЭтр=1500 об/мин.

Выбираем из каталога асинхронный закрытый обдуваемый электродвигатель серии АИР 71B4/1350 мощностью РЭ = 0,75 кВт и частотой вращения nЭ = 1350 об/мин.

    1.2 Определение фактических передаточных чисел:

Фактическое передаточное число привода:

Примем передаточное число тихоходной ступени uТ = 14.

Тогда передаточное число быстроходной ступени:

  1.3 Определение частоты вращения валов привода:

Определим частоту вращения всех валов привода, начиная от вала тихоходной ступени.

nТ вал (тихоходный вал редуктора):

nТ = nвых = 5,46 об/мин.

2 вал (промежуточный вал редуктора):

об/мин.

3 вал (быстроходный вал):

n3 = 5,46248=1350 об/мин.

   1.4 Определение вращающего момента на валах привода:

Вращающие моменты определяются в обратном порядке, начиная от вала конвейера.

Вращающий момент на барабане:

Н∙м.

1 вал (тихоходный вал редуктора):

Н∙м.

2 вал (промежуточный вал редуктора):

Н∙м.

3 вал (быстроходный вал редуктора):

Н∙м

II РАСЧЕТ ТИХОХОДНОЙ СТУПЕНИ РЕДУКТОРА

Исходные данные:

Тип передачи червячная.

Передаточное число u = 14.

Вращающий момент на колесе Т2 = 541 Н∙м.

Частота вращения колеса n2 = 5,46 об/мин.

2.1 Выбор материалов для червяка и червячного колеса:

Для червяка используем материал сталь 20Х, термическая обработка улучшение, цементация и закалка, твердость поверхности 56..63 HRC.

Материал для червячного колеса выбирается в зависимости от скорости скольжения:

м/с.

     Используем для червячного колеса серый чугун марки СЧ20, способ отливки (при единичном

    производстве) в песок, предел прочности σВИ = 360 Н/мм2.

2.2 Расчет допускаемых напряжений:

Допускаемое контактное напряжение:

[σ]H = 175 35 ∙ VS = 175 35 ∙ 0,3 = 164,5 Н/мм2.

Исходное допускаемое напряжение изгиба:

[σ]F0 = 0,22 ∙ σB = 0,22 ∙ 360 = 79,2 Н/мм2.

Допускаемое напряжение изгиба:

[σ]F = KFL ∙ [σ]F0 = 0,88579,2 = 70,092 Н/мм2,

где коэффициент долговечности

где суммарное число циклов перемены напряжений

NK = 60 ∙ n2Lh = 60 ∙ 5,46 ∙ 8765 = 0,3∙107.

2.3 Определение основных размеров и характеристик передачи:

Межосевое расстояние:

мм ,

где Ка = 6100 для эвольвентных червяков,

    Принимаем aW = 170 мм согласно ГОСТ 6636-69.

    Основные параметры передачи:

Число зубьев колеса Z2 = Z1u = 4 ∙ 14 = 56,

где Z1 = 4 число заходов червяка.

Модуль передачи:

мм, принимаем m = 5 мм.

    Коэффициент диаметра червяка:

принимаем q = 12,5.

Коэффициент смещения:

в допустимых пределах, т.к. <1

Угол подъема линии витка червяка:

  •  на делительном цилиндре
  •  на начальном цилиндре

Фактическое передаточное число

Отклонение от заданного u составляет 0%.

Истинное межосевое расстояние

    Размеры червяка и колеса:

Червяк:

Делительный диаметр d1 = qm = 12,5 ∙ 5 = 62,5 мм.

Диаметр вершин витков dа1 = d1 + 2 ∙ m = 62,5+ 2 ∙ 5 = 72,5 мм.

Диаметр впадин витков df1 = d1  2,4 ∙ m = 62,5 2,4 ∙ 5 = 50,5 мм.

Начальный диаметр dW1 = m ∙ (q + 2 ∙ X) = 5 ∙ (12,5 + 2 ∙ 0,25) = 60 мм.

Длина нарезанной части червяка b1  (10 + 5,5 ∙+ Z1) ∙ m = (10 + 5,5 ∙ 0,25+4) ∙ 5 = 76,875 мм.

Принимаем b1 = 80 мм.

    Червячное колесо:

Диаметр делительной окружности колеса d2 = Z2m = 56 ∙ 5 = 280 мм.

Диаметр окружности вершин dа2 = d2 + 2 ∙ (1 + Х) ∙ m = 280 + 2 ∙ (1 0,25) ∙ 5 = 287,5 мм.

Диаметр колеса наибольший:

мм, принимаем daM2 = 300 мм.

Диаметр впадин df2 = d2  2 ∙ m ∙ (1,2 Х) = 280 2 ∙ 5 ∙ (1,2 + 0,25) = 265,5 мм.

Ширина венца b2 = ψaaW = 0,315 ∙ 170 = 53,55 мм,

где ψа = 0,315 при Z1 = 4.

Принимаем b2 = 56 мм.

   2.4 Проверочный расчет передачи на прочность:

Скорость скольжения в зацеплении

м/с,

где м/с окружная скорость на червяке,

где n1 = n2u = 5,46 ∙ 14 = 76,44 об/мин частота вращения червяка.

Уточняем допускаемое контактное напряжение:

[σ]H = 175 35 ∙ VS = 175 35 ∙ 0,26 =165,9 Н/мм2.

Расчетное контактное напряжение:

Н/мм2

где  KV = 1 скоростной коэффициент;

      =5350 для архимедовых червяков.

   Расчетное контактное напряжение меньше допускаемого: σН < [σ]H(160 Н/мм2 < 165,9 Н/мм2).  

   Условие контактной прочности выполняется.

2.5 КПД передачи:

где ρ = 3º40  приведенный угол трения.

2.6 Силы в червячном зацеплении:

Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:

кН.

Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе:

кН.

Радиальная сила:

кН.

  2.7 Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба:

Расчетное напряжение изгиба:

Н/мм2,

    где YF2 = 1,34 коэффициент формы зуба.

Расчетное напряжение изгиба меньше допускаемого: σF < [σ]F (13 Н/мм2 < 70,092 Н/мм2).

Условие контактной прочности выполняется.

2.8 Тепловой расчет:

Мощность на червяке Вт.

Температура нагрева масла без искусственного охлаждения, °С:

,

где ψ = 0,3 коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора в раму;

[t]РАБ = 95°С максимальная допустимая температура нагрева масла;

КТ = 12 Вт / (м 2°С) коэффициент теплоотдачи;

А = 0,59 м2  приближенная площадь поверхности охлаждения корпуса.

< [t]РАБ = 95 °С.

Охлаждение вентилятором не требуется.

                               III РАСЧЕТ БЫСТРОХОДНОЙ СТУПЕНИ РЕДУКТОРА

Исходные данные:

Тип передачи червячная.

Передаточное число u = 17.

Вращающий момент на колесе Т2 = 48,3 Н∙м.

Частота вращения колеса n2 = 77 об/мин.

3.1 Выбор материалов для червяка и червячного колеса:

Для червяка используем материал сталь 20Х, термическая обработка улучшение, цементация и закалка, твердость поверхности 56..63 HRC.

Материал для червячного колеса выбирается в зависимости от скорости скольжения:

м/с.

   Используем для червячного колеса оловянную бронзу марки БрА10Ж4Н4, способ отливки -

   центробежный, предел прочности σВ = 700 МПа, предел текучести σТ = 460 МПа.

   3.2 Расчет допускаемых напряжений:

Допускаемое контактное напряжение:

[σ]H = [σ]H0 - 25= 300 - 252,2 = 245 Н/мм2 ,

    где [σ]H0 = 300 Н/мм2.

Коэффициент долговечности:

    где суммарное число циклов перемены напряжений

NK = 60 ∙ n2Lh = 60 ∙ 77 ∙ 8765= 4∙107,

где Lh = 365 ∙ 24 ∙ 8 ∙ КСУТ ∙ КГОД = 8765 ч время работы передачи.

    Исходное допускаемое напряжение изгиба:

[σ]F0 = 0,25 ∙ σT + 0,08 ∙ σB = 0,25 ∙ 460 + 0,08 ∙ 700 = 171 Н/мм2.

Допускаемое напряжение изгиба:

[σ]F = KFL ∙ [σ]F0 = 0,664171 = 113,5 Н/мм2,

    3.3 Определение основных размеров и характеристик передачи:

Межосевое расстояние:

мм ,

где Ка = 610 для эвольвентных червяков,

Принимаем из конструктивных соображений межосевое расстояние быстроходной ступени равным межосевому расстоянию тихоходной ступени aW = 67 мм.

    Основные параметры передачи:

Число зубьев колеса Z2 = Z1u = 2 ∙ 17 = 34,

где Z1 = 2 число заходов червяка.

Модуль передачи:

мм, принимаем m = 3,15 мм.

Коэффициент диаметра червяка:

принимаем q = 10.

Коэффициент смещения:

в допустимых пределах, т.к. <1

Угол подъема линии витка червяка:

  •  на делительном цилиндре
  •  на начальном цилиндре

Фактическое передаточное число

Отклонение от заданного u составляет 0%.

Размеры червяка и колеса:

Червяк:

Делительный диаметр d1 = qm = 10 ∙ 3,15 = 31,5 мм.

Диаметр вершин витков dа1 = d1 + 2 ∙ m = 31,5 + 2 ∙ 3,15 = 37,8 мм.

Диаметр впадин витков df1 = d1  2,4 ∙ m = 31,5 2,4 ∙ 3,15 =23,94 мм.

Начальный диаметр dW1 = m ∙ (q + 2 ∙ X) = 3,15 ∙ (10 2 ∙ 0,73) = 26,901 мм.

Длина нарезанной части червяка b1  (10 + 5,5 ∙ + Z1) ∙m=(10 + 5,5 ∙0,73+ 2) ∙ 3,15 = 50,44 мм.

Принимаем b1 = 53 мм.

    Червячное колесо:

Диаметр делительной окружности колеса d2 = Z2m = 34 ∙ 3,15 = 107,1 мм.

Диаметр окружности вершин dа2 = d2 + 2 ∙ (1 + Х) ∙ m = 107,1 + 2 ∙ (1 0,73) ∙ 3,15 = 111,701 мм.

Диаметр колеса наибольший:

мм, принимаем daM2 = 120 мм.

Диаметр впадин df2 = d2  2 ∙ m ∙ (1,2 Х) = 327,6 2 ∙ 6,3 ∙ (1,2 + 0,73) = 97,841 мм.

Ширина венца b2 = ψaaW = 0,355 ∙ 67 = 23,785 мм,

где ψа = 0,355 при Z1 = 2.

Принимаем b2 = 24 мм.

3.4 Проверочный расчет передачи на прочность:

Скорость скольжения в зацеплении

м/с,

где м/с окружная скорость на червяке,

где n1 = 1350 об/мин частота вращения червяка.

Уточняем допускаемое контактное напряжение:

[σ]H = [σ]H0 - 25= 300 - 252,26 = 243,5 МПа,

Расчетное контактное напряжение:

Н/мм2

где = 5350 для архимедовых червяков.

Расчетное контактное напряжение меньше допускаемого: σН < [σ]H (201,6Н/мм2 < 243,5 Н/мм2). Условие контактной прочности выполняется.

    3.5 КПД передачи:

где ρ = 2º25  приведенный угол трения.

3.6 Силы в червячном зацеплении:

Окружная сила на колесе, равная осевой силе на червяке:

    Н.

Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе:

Н.

Радиальная сила:

Н.

   3.7 Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба:

Расчетное напряжение изгиба:

Н/мм2,

где YF = 1,61 коэффициент формы зуба.

Расчетное напряжение изгиба меньше допускаемого: σF < [σ]F (13,43 Н/мм2 < 113,5 Н/мм2).

Условие контактной прочности выполняется.

    3.8 Тепловой расчет:

Мощность на червяке Вт.

Температура нагрева масла без искусственного охлаждения, °С:

,

где ψ = 0,3 коэффициент, учитывающий отвод теплоты от корпуса редуктора в раму;

[t]РАБ = 95°С максимальная допустимая температура нагрева масла;

КТ = 12 Вт / (м 2°С) коэффициент теплоотдачи;

А = 0,16 м2  приближенная площадь поверхности охлаждения корпуса.

< [t]РАБ = 95ºС.

Охлаждение вентилятором не требуется.


IV РАЗРАБОТКА ЭСКИЗНОГО ПРОЕКТА

После определения межосевых расстояний, размеров колес и червяков приступают к разработке конструкции редуктора. Первым этапом конструирования является разработка эскизного проекта. При эскизном проектировании определяют  размеры валов, расстояния между деталями передач, выбирают типы подшипников и схемы их установки.

4.1 Размеры валов:

Определяются диаметры и длины различных участков валов редуктора.

Быстроходный вал (рис. 2):

Рис. 2 Быстроходный вал редуктора

Диаметр выходного конца вала:

мм,

где ТБ = 8 Н∙м  вращающий момент на быстроходном валу.

Принимаем из конструктивных соображений d = 17 мм согласно ГОСТ 12081-72 «Концы валов конические».

Диаметр вала в месте установки подшипника:

dП  d + 2 · t = 17 + 2 ∙ 1,5 = 20 мм,

где t = 1,5 мм высота заплечика.

   Диаметр буртика для упора подшипника:

dБП  dП + 3 ∙ r = 20 + 3 ∙ 1,5 = 24,5 мм,

где r = 1,5 мм   координата фаски подшипника.

Принимаем dБП = 25 мм.

Длина промежуточного участка вала:

lКБ = 2 · dП = 2 ∙ 20 = 40 мм.

Промежуточный вал (рис. 3):

Рис. 3 Промежуточный вал редуктора

Диаметр вала в месте установки колеса:

мм,

где ТПР = 48,3 Н∙м вращающий момент на промежуточном валу.

Принимаем из конструктивных соображений dK = 25 мм.

Диаметр буртика для упора колеса:

dБК  dК + 3 ∙ f = 25 + 3 ∙ 1 = 28 мм,

где f  = 1 мм размер фаски колеса.

Принимаем dБК = 40 мм.

Диаметр вала в месте установки подшипника:

dП = dК  3 · r = 25 3 ∙ 2 = 19 мм,

где r = 2 мм координата фаски подшипника.

Принимаем dП =20 мм.

   Тихоходный вал (рис. 4):

Диаметр выходного конца вала:

мм,

где ТТ = 541 Н·м вращающий момент на тихоходном валу.

Принимаем d = 50 мм согласно ГОСТ 12081-72 «Концы валов конические».

Диаметр вала в месте установки подшипника:

dП  d + 2 · t = 50 + 2 ∙ 2,3 = 54,6 мм,

где t = 2,3 мм высота заплечика.

Принимаем dП = 55 мм.

Рис. 4 Тихоходный вал редуктора

Диаметр буртика для упора подшипника:

dБП  dП + 3 ∙ r = 55 + 3 ∙ 3 = 64 мм,

где r = 3 мм   координата фаски подшипника.

Принимаем dБП = 65 мм.

Диаметр вала в месте установки колеса:

dК = dБП = 65 мм.

Длина промежуточного участка вала lКТ = 1,2 · dК = 1,2 ∙65 = 78 мм.

4.2 Расстояния между деталями передач:

Чтобы вращающиеся колеса не задевали за внутренние стенки корпуса, между ними оставляют зазор, который определяют по формуле:

мм,

где L = aW T + 0,5 ∙ daM2 T + 0,5 ∙ daM2 Б = 170 + 0,5 ∙ 300 + 0,5 ∙ 120 = 380 мм наибольшее расстояние между внешними поверхностями деталей передач.

Расстояние между дном корпуса и поверхностью колес b0  3 ∙ a = 3 ∙ 11 = 33 мм.

4.3 Выбор типа подшипника:

Для выбора подшипника необходимо рассчитать валы на прочность. И исходя из полученных значений подобрать соответствующие подшипники.

V РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ РЕДУКТОРА

5.1 Конструирование червячного колеса быстроходной ступени:

Рис. 5 Червячное колесо быстроходной ступени редуктора

В целях экономии червячное колесо выполняется составным: венец из бронзы, а центр из стали (рис. 5). Соединение центра с венцом осуществляется посадкой с натягом.

Определим основные конструктивные размеры колеса:

Диаметр отверстия d = 25 мм.

Диаметр ступицы dCT = (1,5..1,55) ∙ d = (1,5..1,55) ∙ 25 = 37,5..38,75 мм, принимаем dCT = 40 мм.

Ширина венца b2 = 24 мм.

Длина ступицы lCT = (1,0..1,6) ∙ d = (1,0..1,6) ∙ 25 = 25..40 мм, принимаем lCT = 39 мм.

Размер фаски f = 0,5 ∙ m = 0,5 ∙ 3,15 = 1,575 мм, принимаем f = 2 мм.

Толщина венца S = 2 ∙ m + 0,05 ∙ b2 = 2 ∙ 3,15 + 0,05 ∙ 24 = 7,5 мм, принимаем S = 7,5 мм.

Толщина венца центра S0 = 1,25 ∙ S = 1,25 ∙ 7,5 = 9,375 мм, принимаем S0 = 10 мм.

Толщина диска С = (1,2..1,3) ∙ S0 = (1,2..1,3) ∙ 10 = 12..13 мм, принимаем С = 13 мм.

Ширина упорного буртика h  0,15 ∙ b2 = 0,15 ∙ 24 = 3,6 мм.

Высота буртика t = 0,8 ∙ h = 0,8 ∙ 3,6 = 2,88 мм, принимаем t = 3 мм.

Посадка венца на центр Н7/t6.


5.2 Конструирование червячного колеса тихоходной ступени:

Рис. 6 Червячное колесо тихоходной ступени

В целях экономии червячное колесо выполняется составным: венец из бронзы, а центр из стали (рис. 6). Соединение центра с венцом осуществляется посадкой с натягом.

Определим основные конструктивные размеры колеса:

Диаметр отверстия d = 65 мм.

Диаметр ступицы dCT = (1,5..1,55) ∙ d = (1,5..1,55) ∙ 65 = 97,5..100,75 мм, принимаем dCT = 100 мм.

Ширина венца b2 = 56 мм.

Длина ступицы lCT = (1,0..1,2) ∙ d = (1,0..1,2) ∙ 65 = 65..78 мм, принимаем lCT = 78 мм.

Размер фаски f = 0,5 ∙ m = 0,5 ∙ 5= 2,5 мм, принимаем f = 2,5 мм.

Толщина венца S = 2 ∙ m + 0,05 ∙ b2 = 2 ∙ 5 + 0,05 ∙ 56 = 12,8 мм, принимаем S = 13 мм.

Толщина диска С = (0,35..0,4) ∙ b2 = (0,35..0,4) ∙ 56 = 19,6..22,4 мм, принимаем С = 20 мм.

5.3 Конструирование крышек подшипников быстроходного вала:

Крышки подшипников изготавливаются из чугуна марки СЧ20. Для быстроходного вала используются приверчиваемые фланцевые крышки. Одна крышка выполняется глухой без отверстия (рис. 7а), а другая с отверстием (рис. 7б).

Основные размеры крышек:

Наружный диаметр подшипника D = 52 мм.

Толщина стенки = 5 мм.

Диаметр крепежных винтов d = 6 мм.

а

б

Рис. 7 Крышки подшипников

Количество винтов z = 6

Толщина фланца 1 = 1,2 ∙ = 1,2 ∙ 5 = 6 мм.

Толщина буртика 2 = (0,9..1) ∙ = (0,9..1) ∙ 5 = 4,5..5 мм, принимаем 2 = 5 мм.

Диаметр фланца DФ = D + (4..4,4) ∙ d = 52 + (4..4,4) ∙ 6 = 76..78,4 мм, принимаем DФ = 78 мм.

Расстояние с  d = 6 мм.

5.4 Конструирование крышек подшипников промежуточного вала:

Для промежуточного вала обе крышки будут глухими (рис. 7а).

Основные размеры крышек:

Наружный диаметр подшипника D = 62 мм.

Толщина стенки = 6 мм.

Диаметр крепежных винтов d = 6 мм.

Количество винтов z = 6.

Толщина фланца 1 = 1,2 ∙ = 1,2 ∙ 6 = 7,2 мм, принимаем 1 = 7 мм.

Толщина буртика 2 = (0,9..1) ∙ = (0,9..1) ∙ 6 = 5,4..6 мм, принимаем 2 = 6 мм.

Диаметр фланца DФ = D + (4..4,4) ∙ d = 62 + (4..4,4) ∙ 6 = 86..88,4 мм, принимаем DФ = 88 мм.

Расстояние с  d = 6 мм.

5.5 Конструирование крышек подшипников тихоходного вала:

Для тихоходного вала одна крышка выполняется глухой без отверстия (рис. 7а), а другая с отверстием (рис. 7б).

Основные размеры крышек:

Наружный диаметр подшипника D = 120 мм.

Толщина стенки = 7 мм.

    Диаметр крепежных винтов d = 12 мм.

Количество винтов z = 6.

Толщина фланца 1 = 1,2 ∙ = 1,2 ∙ 7 = 8,4 мм, принимаем 1 = 10 мм.

Толщина буртика 2 = (0,9..1) ∙ = (0,9..1) ∙ 7 = 6,3..7 мм, принимаем 2 = 7 мм.

Диаметр фланца DФ = D + (4..4,4) ∙ d = 120 + (4..4,4) ∙12 = 168..172,8 мм, принимаем DФ = 172 мм.

Расстояние с  d = 12 мм.

VI КОНСТРУИРОВАНИЕ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Корпусные детали имеют сложную форму, поэтому их получаем методом литья из серого чугуна марки СЧ15.

При конструировании литой корпусной детали стенки следует выполнять одинаковой толщины. Чем больше размеры корпуса, тем толще должны быть его стенки.

Толщину стенок назначают в зависимости от крутящего момента на выходном валу:

мм, принимаем  = 7 мм.

Плоскости стенок, встречающиеся под прямым углом, сопрягают дугами радиусом:

r = 0,5 ∙  = 0,5 ∙ 7 = 3,5 мм

R = 1,5 ∙  = 1,5 ∙ 7 = 10,5 мм

Для удобства сборки корпус выполняют разъемным. Плоскость разъема проходит через оси валов. Плоскость разъема для удобства обработки располагают параллельно плоскости основания.

Толщина стенки крышки корпуса 1  0,9 ∙ = 0,9 ∙ 7 = 6,3 мм, принимаем  1 = 7 мм.

Для соединения корпуса и крышки по всему контуру плоскости разъема редуктора выполняют специальные фланцы.

Для осмотра колес и других деталей редуктора и для залива масла в крышке корпуса предусматривают люк прямоугольной формы.

Для соединения крышки с корпусом используют болты с наружной шестигранной головкой (ГОСТ 7796-70).

Опорную поверхность корпуса выполняют в виде нескольких небольших платиков, расположенных в местах установки болтов. Такое расположение снижает расход металла и уменьшает время обработки опорной поверхности корпуса, снижает нагрузки на резьбовые детали.

Диаметр винта крепления крышки корпуса к основанию:

мм, принимаем d = 12 мм.

    Диаметр винта крепления редуктора к плите dК = 1,25 ∙ d = 1,25 ∙ 12 = 15 мм.

Число z винтов принимают в зависимости от межосевого расстояния тихоходной ступени: z = 4 при аW    315 мм.

Места крепления корпуса к плите или раме располагают на большом расстоянии друг от друга и оформляют в виде ниш, расположенных по углам корпуса.

Для подъема и транспортирования крышки корпуса и редуктора в сборе применяют проушины, отливая их заодно с крышкой. Их выполняют в виде ребра с отверстиями.

VII Выбор смазочных материалов и системы смазывания

Для уменьшения потерь мощности на трение, снижения интенсивности изнашивания трущихся поверхностей, их охлаждения и очистки от продуктов износа, а также для предохранения от заедания, коррозии должно быть обеспечено надежное смазывание трущихся поверхностей.

Наиболее часто в редукторах используют каретную систему смазывания, при которой корпус является резервуаром для масла. В корпус редуктора масло заливают через верхний люк. Его заливают так, чтобы колесо было в него погружено. Колесо при вращении увлекает масло, разбрызгивая его внутри корпуса. При работе передачи масло постепенно загрязняют продукты изнашивания, оно стареет свойства его ухудшаются. Поэтому масло периодически меняют. Для слива масла в корпусе выполняют сливное отверстие, закрываемое пробкой с конической резьбой.

Сорт масла назначают в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости. Поэтому требуемая вязкость для червячных передач при 100С равна 25 мм2/с, следовательно марка масла И-Г-С-220 (И индустриальное, Г для гидравлических систем, С масло с антиокислительными, антикоррозионными и противоизносными присадками).

Глубина погружения червяка в масляную ванну hМ  2 ∙ m..0,25 ∙ d2 = 2 ∙ 3,15..0,25 ∙ 107,1 = 6,3..26,775 мм, где m = 3,15 мм модуль зацепления, d2 = 107,1 мм делительный диаметр червячного колеса.

VIII КОНСТРУИРОВАНИЕ МУФТ СОЕДИНИТЕЛЬНЫХ

Упругая муфта:

В качестве упругой муфты используется упругая втулочно-пальцевая муфта МУВП (рис. 8). Эти муфты получили широкое распространение благодаря относительной простоте конструкции и удобству замены упругих элементов. Однако их характеризует невысокая компенсирующая способность, а при соединении несоосных валов достаточно большое силовое воздействие на валы и опоры, при этом резиновые втулки быстро разрушаются. Муфты МУВП стандартизованы ГОСТ 21424-93.

Рис. 8 Упругая втулочно-пальцевая муфта

В стандартной муфте отверстия для концов валов могут быть или оба конические или оба цилиндрические. В нашем случае вал двигателя имеет цилиндрическую форму, а конец вала редуктора коническую с конусностью 1:10. Поэтому одну из полумуфт с цилиндрическим отверстием спроектируем отдельно.

По ГОСТ 21424-93 подбираем муфту 250-32-3-У3.

Ее характеристики:

  •  Номинальный вращающий момент Т = 250 Н∙м.
  •  Диаметр конического посадочного отверстия 32 мм.
  •  Климатическое исполнение У, категория 3.

В этой муфте заменяем одну из полумуфт оригинальной полумуфтой с цилиндрической посадочной поверхностью диаметром 19 мм под вал электродвигателя.

Предохранительная муфта:

Рис. 9 Втулочная муфта со срезным штифтом

В качестве предохранительной муфты используем втулочную муфту со срезным штифтом (рис. 9). Эта муфта ограничивает передаваемый момент и предохраняет машину от поломок.

Размеры муфты:

Длина L = (3..5) ∙ dв = (3..5) ∙ 50 = 150..250 мм, принимаем L = 250 мм.

Диаметр D = (1,5..1,8) ∙ dв = (1,5..1,8) ∙ 50 = 75..90 мм, принимаем D = 90 мм.

Диаметр предохранительного штифта:

Принимаем d = 8 мм.

                                             IX КОНСТРУИРОВАНИЕ РАМЫ

При монтаже приводов, состоящих из электродвигателя и редуктора, должны быть выдержаны определенные требования точности относительного положения узлов. Для этого узлы привода устанавливают на основании. В качестве основания при единичном производстве выгоднее использовать сварные рамы, сваренные из элементов сортового проката: швеллеров, уголков, полос и листов.

Высота рамы Н = 180

Примерная длина рамы - L = 540 мм

Из конструктивных соображений используем двутавр №18 согласно ГОСТ 8240-89. Размеры двутавра: высота h = 180 мм, ширина полки b = 90 мм, толщина стенки S = 5,1 мм, и швеллер №18 согласно ГОСТ 8240-89. Размеры: высота h =180 мм, ширина полки b = 70 мм, толщина стенки S = 5,1 мм.

Электродвигатель размещаем на швеллерах №12 согласно ГОСТ 8240-89. Размеры: высота h = 120 мм, ширина полки b = 52 мм, толщина стенки S = 4,8 мм.

     Редуктор размещаем на базовых поверхностях платиках, толщина которых 15 мм.

Поскольку рама при сварке сильно коробится, то все базовые поверхности после сварки подвергаются правке (рихтовке).

Для крепления рамы к полу используются фундаментные болты диаметром 22 мм в количестве 8 штук.


СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

  1.  Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т. М.: Машиностроение, 2001.
  2.  Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. М.: Высш. шк., 2007 560 с.
  3.  Проектирование механических передач / С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцев и др. М.: Машиностроение, 1984. 560 с.



Д.2403.02.101.16.0000ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Привод ленточного конвейера

Лит.

Лист

Листов

Пров.

У

2

ВСГУТУ гр.479

Н. контр.

Утв.


М

Электродвигатель

Муфта А

Муфта В

Барабан

D

0,9 D

Срок службы 5 лет.

График нагрузки

КСУТ = 0,25

КГОД = 0,8

t

0,5 t

0,35 t

0,15 t

0,003 t

0,6 T

0,8 T

T

1,4 T

d

dП

dБП

dП

dБП

lКБ

0,15d

dП

dП

К

dБК

dБП

≈0,15d

lKT

d

dП

dП

dБП

dК

dБП

daM2

lCT

b2

fx45º

d

dCT

c

t

s

s0

h

lCT

b2

fx45º

d

dCT

c

t

s

s0

h

δ1

δ

δ2

с

DФ

D

δ1

DФ

с

D

d

L

r

dв

D


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

42672. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ АНАЛОГОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОННОГО БЛОКА И РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТОВ Я НАГРУЗОК ВСЕХ РАДИОЭЛЕМЕНТОВ БЛОКА 287 KB
  На передней панели БЭ размещен предохранитель элемент сигнализации регулятор выходного напряжения гнезда выходного стабилизированного напряжения. К первичной обмотке трансформатора через разъем и предохранитель подведено напряжение 220В 50Гц а также подключена цепочка сигнализации поданного напряжения. Структурная схема Для транзисторов записать предельно допустимые напряжения Uкэ и предельно допустимый ток коллектора. Ее экспериментально определяют следующим образом измеряют падение напряжения на резисторе вольтметром в вольтах.
42673. Изучение термоэлектрического метода измерения температур. Введение компенсации температуры холодных спаев термопары 101 KB
  Подключаем термопару градуировки ХА к измерительному прибору. Опускаем ее в измеряемую среду. Измеряем термо- ЭДС ЕАВ(tt0’)в соответствии с «Порядком работы с образцовым прибором ПП 63». Результат записываем в таблицу №1 п.1.
42674. Изучение работы жидкостного U – образного манометра и комплекта приборов для измерения давления пневматической ветви ГСП 359.5 KB
  Березники 2003 Цель работы – в процессе выполнения лабораторной работы студенты закрепляют знания по разделам Измерение давления и Дистанционная передача сигнала теоретического курса Технологические измерения и приборы; студенты знакомятся с принципом действия устройством измерительного пневматического преобразователя разности давления 13ДД11 в комплекте с вторичным прибором РПВ4. Величина давления контролируется по Uобразному манометру. измеряем давление на выходе из измерительного преобразователя 13ДД11 по образцовому...
42675. Изучение конструкции и поверки измерительного преобразователя давления типа "Сапфир – 22ДИ" 35.5 KB
  Березники 2003 Цель работы – ознакомиться с принципом действия и конструкцией измерительного преобразователя типа Сапфир–22ДИ; выполнить проверку измерительного преобразователя типа Сапфир–22ДИ; приобрести навыки в определении давления при помощи измерительных преобразователей типа Сапфир. Стенды предназначены для проведения лабораторных работ по поверке автоматического миллиамперметра КСУ–2 в комплекте с преобразователем давления Сапфир–22ДИ. На втором стенде установлены автоматический миллиамперметр КСУ–2 клеммы Миллиамперметр...
42676. Изучение конструкции и поверки вторичного прибора РП160 40.5 KB
  Цель работы – ознакомление с работой измерительной системы измерения температуры в комплекте пирометр сопротивления заменён магазином сопротивления нормирующий преобразователь НП–СЛ вторичный прибор РП160. Порядок проведения работы: Ознакомились со схемой подключения магазина сопротивления нормирующего преобразователя вторичного прибора; Установили магазином сопротивления сопротивление 4171 атм. соответствующее температуре – 50С значение температуры считали по шкале прибора РП160; Рассчитали значение...
42677. Изучение и исследование термоэлектрического метода измерения температур 96 KB
  При этом студенты овладевают методикой поверки автоматического потенциометра КСП4 в комплекте с образцовым потенциометром УПИП–60М градуировки шкалы. магазин сопротивлений R4 R10 и клеммы – для подключения образцового потенциометра УПИП–60М. Поверка автоматического потенциометра КСП4. Для поверки градуировки шкалы автоматического потенциометра КСП4 собирают схему по рисунку.
42678. Изучение работы жидкостного U – образного манометра и комплекта приборов для измерения давления пневматической ветви ГСП 403.5 KB
  Березники 2007 Цель работы – в процессе выполнения лабораторной работы студенты закрепляют знания по разделу Измерение давления и Дистанционная передача сигнала измерительной информации теоретического курса Технические измерения и приборы. Студенты знакомятся с принципом действия устройством преобразователя измерительного разности давления пневматического 13ДД11 в комплекте с вторичным прибором РПВ4. Стенд предназначен для выполнения лабораторной работы по изучению работы измерительного преобразователя разности давления...