Проектирование привода цепного конвейера (одноступенчатый цилиндрический вертикальный редуктор)

                                       Федеральное агентство по образованию

                     Казанский государственный технологический университет 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                             
 
 

                                              Пояснительная записка 

             К курсовому проекту по основам  проектирования машин

                       «Проектирование привода цепного  конвейера» 

             (одноступенчатый цилиндрический  вертикальный редуктор)

              
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                                         Выполнила студент

                                                                                                         Гр.

                                                                                                        

                                                                                                         Проверил:

                                                                                                             
 
 
 
 
 
 
 

                                               
 
 
 
 

                                                       Казань, 2011 г.  

Содержание 
 

 I Постановка задачи……………………………………………………………..3       

II Кинематический расчет……………………………………………………….4

Расчет цилиндрической прямозубой передачи

III Расчет плоскоременной передачи…………………………………………...9

IV Ориентировочный расчет валов ……………………………………………12

V Конструктивные  размеры элементов корпуса и  крышки редуктора……...14

VI Конструктивные  размеры валов, подшипниковых узлов…………………16

VII Проверка прочности  валов…………………………………………………18

VIII Подбор шпонок  и проверочный расчет  шпоночных соединений……...22

IX Подбор подшипников………………………………………………………..23

X Посадки деталей  и  сборочных единиц редуктора………………………….24

XI Смазка зубчатых  колес………………………………………………………24

XII Вычерчивание  общего вида редуктора……………………… ……………24

Список использованной литературы…………………………………………...25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

I Постановка задачи 

   Спроектировать привод цепного конвейера, состоящий из электродвигателя 1, плоскоременной передачи 2, вертикального цилиндрического прямозубого редуктора 3, которые смонтированы на сварной раме 4. 

 

Мощность на ведомом валу привода P_t=5,5 кВт, угол наклона передачи α=25°, частота вращения  n_t = 400, синхронная частота вращения электродвигателя n_синх = 3000 об/мин.

Материал колеса – сталь 45.

Материал шестерни – сталь 45.

Термообработка: нормализация, улучшение.

Нагрузка - постоянная, с небольшими толчками.

Электродвигатель  асинхронный типа 4А на лапах. Срок службы 25000 час.   
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

II Кинематический расчет на выбор электродвигателя: 

  1. Определяем общий h привода

   

  - КПД ременной передачи

  - КПД зубчатой цилиндрической передачи

  - КПД подшипников

  

  2. Требуемая мощность двигателя

   η_общ = , Pэд =  

  Принимаю по табл. 24.9. электродвигатель 4A112М2/2895

  P_эд = 7,5 кВт , n_эд = 2895 об/мин . 

  3. Определение передаточных чисел

 Общее передаточное  число

 =

  Передаточное число ременной передачи

  Передаточное число зубчатой передачи:

  U_з.п.=  

4 Крутящий момент

 

5. Определение мощности на валах 

 
 
 
 
 
 
 

II. Расчет цилиндрической прямозубой передачи  

 

 1. Выбор марки материала и назначение химико-технической обработки.

Используя П.21 и  П.28, назначаем для изготовления зубчатых колес сталь 45 с термической обработкой: нормализация – для колеса, улучшение – для шестерни. 

 2. Определение допускаемых напряжений на контактную и изгибную выносливость зубьев

 

 

Ресурс передач 

Число циклов перемены напряжений:

 

Т.к. и то значения коэффициентов долговечности и  

Допускаемые напряжения для колеса: 

 

Допускаемые напряжения для шестерни: 

 

3. Определение  параметров передачи.

По табл. П.22 для  прямозубых колес для материала

сталь-сталь. 

Коэффициент ширины зубчатых колес  при симметричном расположении зубчатых колес относительно опор.

Принимая  , определяем

  
 

По табл. П.25, интерполируя, находим (при > HB350)

 и   

 Определение  межосевого расстояния 

 

Принимаю   

 Определение модуля передачи 

По СТ СЭВ 310-76 принимаем   

 Определение  чисел зубьев шестерни и колеса 

Число зубьев шестерни

 

Число зубьев колеса

Принимаю   

 Определение  делительных диаметров, диаметров вершин зубьев и диаметров впадин шестерни и колеса 

                            

3.5. Уточнение  передаточного числа, межосевого  расстояния, определение ширины  зубьев

 

Принимаю ,  

2.4. Вычисление скорости и сил, действующих в зацеплении.

По табл. 2 назначаем 8-ю степень точности передачи

Вычисляем силы, действующие в зацеплении

 

2.5. Проверка на прочность 

Проверяем контактную выносливость зубьев по формуле 

Определяем значения коэффициентов, входящих в формулу. 

Коэффициент, учитывающий  форму сопряженных поверхностей определяем по табл. 3 при ,  

Коэффициент, учитывающий  механические свойства материалов сопряженных  зубчатых колец определяем по табл. П.22 для материала сталь-сталь   

Коэффициент торцевого перекрытия

 

Коэффициент, учитывающий  суммарную длину контактных линий 

Определяем значения коэффициентов нагрузок 

По табл. П. 26 для 8-й степени точности, твердости <350, , интерполируя, получаем:  Следовательно,

 

=  

   Выносливость зубьев по напряжениям изгиба проверим по формуле

 

По табл. 27. определяем значение

При  

Передача для  эксплуатации пригодна. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 III Расчет плоскоременной передачи 

1. Определение КПД передачи:

Передаточное  число ременной передачи

2.Мощность на  ведущем валу передачи:

3. Расчет частоты  вращения ведущего вала

4. Определение диаметра  шкивов

Диаметр ведущего шкива

По табл. П.10 принимаем 

Определение диаметра ведомого шкива при среднем значении коэффициента скольжения упругого скольжения

Принимаю  

5. Уточнение  передаточного числа

   

6. Определение скорости ремня и назначение типа ремня

 

Назначим прорезиненный  ремень.