Расчет привода скребкового транспортера

     Харьковский государственный университет питания  и торговли

     Кафедра механики и графики

     Дисциплина: Детали машин

     Специальность: инженер-механик

     Курс  ІІІ группа М-17 Семестр VІ  

Задание

     на  курсовой проект студента

     Канунникова Александра Николаевича 

1. Тема проекта «Расчет привода скребкового транспортера»
2. Срок сдачи студентом законченного проекта
3. Исходные данные для проекта: N=15 кВт; n=100 об/мин; время службы привода составляет 25000 часов.
4. Состав расчетной графической работы : 1 Кинетический расчет двигателя, кинетический расчет привода; 2. Расчет цепной передачи с роликовой цепью; 3. Расчет цилиндрической косозубой передачи; 4. Расчет валов на контактную прочность; 5. Проверка вала на выносливость, жесткость и статическую прочность; 6. Расчет шпоночного соединения; 7. Выбор подшипников по динамической грузоподъемности.
5. Перечень граничного материала (с указанием обязательных чертежей) Корпус А2, Редуктор А2; Вал А3; Зубчатое колесо А3.

 

6. Дата выдачи задания:

     Календарный план

 

Студент_________                      ________________________________________

Руководитель____                      ________________________________________

«______»____________________2010 г.

     План

     Введение

1. Кинетический расчет двигателя, кинетический расчет привода
2. Расчет цепной передачи с роликовой цепью
1. Расчет нагрузок цепной передачи
2. Геометрический расчет передачи
3. Расчет цилиндрической косозубой передачи
4. Расчет валов на контактную прочность
5. Проверка вала на выносливость, жесткость и статическую прочность
6. Расчет шпоночного соединения
7. Выбор подшипников по динамической грузоподъемности

Выводы  

Список использованной литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     Редуктором  называется механизм, выполненный в  виде отдельного агрегата, служащий для  понижения угловой скорости и  соответственно повышения крутящих моментов.

     Редуктор  – неотъемлемая составная часть  современного оборудования.

В приводах общемашиностроительного назначения, разрабатываемых при курсовом проектировании, редуктор является основным и наиболее трудоемким узлом.

     Одноступенчатый цилиндрический редуктор обычно выпускается  в интервале передаточных отношений  чисел u=2…6,3 в основном с косозубым зацеплением, при больших межосевых – с шевронными колесами. Прямозубые передачи применяются редко. Выбор схемы расположений осей валов (горизонтальной или вертикальной) определяется условиями компоновки привода.

     Размеры валов и подшипников в значительной мере определяется компоновочными размерами зубчатых и червячных передач, взаимным расположением агрегата привода, заданными габаритами привода. Поэтому после расчета передач и установления размеров их основных деталей (диаметров и ширины зубчатых колес, шкивов, звездочек, межосевым расстояний) приступают к составлению компоновочных чертежей узлов, агрегатов и всего привода.

     Компоновка  привода определяется его назначением, представляемыми к нему требованиями, зависит от компоновки отдельных агрегатов.

     На  первом прикидочном компоновочном  чертеже проверяется возможность  компоновки по заданной схеме. Если по каким-либо причинам разместить агрегаты привода невозможно, нужно изменить их параметры или расположение. При заданной схеме скребкового транспортера (аналог ЛСК-800) двигатель и скребковый транспортер, соединены через редуктор и цепную передачу.

     В приводе скребкового транспортера имеется цилиндрическая зубчатая передача. Межосевое расстояние зубчатой передачи должно обеспечивать место для размещения рядом с редуктором корпуса подшипника.

     Первый  вариант компоновки редуктора и  всего привода составляется на основании  расчета зубчатых передач. Затем по мере расчета деталей и выбора

их конструктивных форм первоначальная компоновка уточняется, что в свою очередь является основанием для уточнения расчетных схем деталей, например расположение опор валов, уточнения нагрузок и внесения поправок в ранее выполненные расчеты.

      Таким образом, расчеты деталей и уточнение  компоновочного чертежа ведутся параллельно. Расчеты должны лишь немного опережать вычерчивание. Стремление произвести максимум расчетов, а только потом приступить к уточнению компоновки неизбежно ведет к дополненным исправлениям, пересчетам и усложнению работы. Необходимо вовремя пересчитать расчеты и перенести полученные результаты на эскизный компоновочный чертеж. От качества и тщательности компоновки зависит успешный ход и результат проектирования.

      Проверка  вала на выносливость выполняется только после после предварительного оформления его чертежа. Это вызвано тем, что усталостная прочность детали определяется рядом факторов, устанавливаемых в процессе проектирования: радиусами галтелей, перепадом диаметров между соседними ступенями вала, натягом между валом и деталями и т. д.

      Проверяют наиболее опасные сечения, в которых  имеется концентрация напряжений. При  проверке определяется расчетный коэффициент  запаса по выносливости (усталостной  прочности) и сопоставляем с допускаемым. Проверочный расчет вала на выносливость является окончательным и основным. В ряде случаев, когда основные размеры вала определяются конструктивными соображениями, вначале производится констуктиное оформление вала без предварительного расчета, а затем определяется коэффициент запаса по выносливости.  

     При установке упорных подшипников  внутренние кольца установленных в  распор по прямой схеме в случае, если на валу есть упорные бурты, обычно дополнительно не крепятся. Затяжка  подшипников регулируется подбором толщины комплекта регулировочных металлических прокладок между крышками подшипников и корпусом.

     Подшипники, находящиеся в корпусе редуктора, смазываются их жидкой смазкой смазываются  обычно разбрызгиванием масла. Находящегося в корпусе редуктора.

     Долговечность подшипниковых узлов в значительной мере зависит от правильного выбора сорта и системы подачи смазки. Предварительный выбор последних ведется уже на этапе эскизного проектирования с учетом условий работы подшипникового узла. Правильно подобранная смазка уменьшает износ сепаратора и тел качения,   снижает потери на трение, а также отводит тепло, предупреждает коррозию, уменьшает шум при работе подшипника.

     При выборе смазки для подшипникового узла в первую очередь необходимо исходить из окружной скорости вращающегося кольца подшипника, а также следует температурный режим узла, состояние окружной среды (влажность, загрязненность).

      В зубчатых редукторах  в случае смазки колес окунанием окружной скорости колес V=3…16 м/с подшипники смазываются разбрызгиванием смазкой, находящейся в корпусе редуктора, которая выбрана по условиям работы зацепления. Следует иметь в виду, что избыток смазки, как и ее недостаток, одинаково вредны. Для облегчения проникновения масла в подшипник его полость обычно оставляется открытой внутрь корпуса редуктора.

      Назначение  уплотнителей – защита от проникновения в корпус грязи, влаги и прочих посторонних веществ, а также предотвращение утечки масла

      Выбор типа уплотнения определяется окружной скоростью вала; родом смазки; условиями  окружающей среды (запыленности, влажностью, температурным режимом).

      Контактные  уплотнения. наиболее распространенными  и совершенными являются манжетные  армированные контактные уплотнения из специальной синтетической маслостойкой резиной (севанита). Манжетные уплотнения обладают относительно малым коеффициэнтом трения, создают хорошую герметичность. Применяется при жидкой консистентной смазке.

      Основные  назначения муфт приводов – передача крутящего момента от одного вала на другой либо от вала на свободно сидящую на нем деталь: зубчатое колесо, шкив и т.д. Муфты приводов выполняют одновременно и ряд других функций: компенсируют в определенных пределах погрешности монтажа валов; позволяют соединять или разъединять валы, предохраняют рабочую машину от перегрузки, уменьшают толчки и вибрации в процессе работы.

      Муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП) по ГОСТ 21424-75 (рис. 7.6, приложения табл. 36). Отличается простотой конструкции  и удобством монтажа и демонтажа. Обычно применяется в пределах от электродвигателя. Муфта является электроизолирующей. Упругие элементы смягчают удары и вибрации, компенсируют небольшие погрешности монтажа и деформации валов. Допускаемые радиальные и угловые смещения полумуфт приведены в приложении табл. 36.

      Материал  полумуфт – чугун СЧ20, сталь 30, сталь 35Л, материал пальцев – не ниже, чем сталь 45. Упругие элементы изготовляют из резины с σ_в≥ 8 МПа. Нагрузочная способность муфты ограничена стойкостью резиновых элементов.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Кинетический  расчет двигателя, кинетический расчет привода

           Расчет привода  начинают с выбора электродвигателя по потребной мощности и условиям эксплуатации, указанным в задании на проект. Выбранный двигатель проверяют на нагрев при установившемся и переходных режимах и при установившейся перегрузке.

1. По мощности на выходном валу N_В (кВт) определяем расчетную мощность электродвигателя:

     N_d=N_B/η=15/0.82=18.29 кВт

     Где η-КПД привода равный произведению частных КПД:

     η= η_М*η_Рп*η_Зп*η_Пп*η_Уп*η_Пп* η =0.99*0.99*0.93*0.99*0.92*0.99=0.82

     С учетом расчетной мощности N_d (кВт) по каталогу выбираем двигатель, номинальная мощность которого N≥ N_d. Приложение таб.2

     Мощность  N_дв=18,5 кВт  

     n¹_дв=2940 1/мин; n²_дв=1465 1/мин; n³_дв=975 1/мин; n⁴_дв=725 1/мин.

     Частота выхода n_вых=100 1/мин

     n¹_пр=2940/100=29,1; n²_пр=1465/100=14,65;

     n³_пр=975/100=9,75; n⁴_пр=725/100=7.25

     Для приводов общемашиностроительного назначения принимают двигатели с частотой вращения n_д=1000…1500 мин.

     Предварительная разбивка общего передаточного числа  по ступеням привода выполняется  по условию: