Детали машин

Учреждение образования «БЕЛОРУССКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

 

Факультет           ХТиТ_____________________________________________________                                                                                                                                                                                                                                      

Кафедра_____«Детали машин и ПТУ"_______________________________________

Специальность_____06____________________________________________________

Специализация_Технология неорганических веществ, материалов и изделий________________________________________________________________

 

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

по дисциплине___________________________________________________________

      ___________________________________________________________

Тема____________________________________________________________________

________________________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

Исполнитель

студент(ка)  3 курса группы  6  _____________   _____________________

         подпись, дата                  инициалы и фамилия

 

         

          Руководитель

     _______________________________  ______________  _______________        

должность, ученая степень, ученое звание подпись, дата              инициалы и фамилия

 

 

 

Курсовой проект защищен с оценкой__________

Руководитель__________________ ______________________

            подпись                                                                            инициалы и фамилия

 

 

 

 

 

Минск 2009

                    

Реферат

Пояснительная записка 46 с., 16 рис., 2 табл., 4 источника.

 

РЕМЕННАЯ ПЕРЕДАЧА, ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА, ВАЛ, МОДУЛЬ, ШПОНКА,  ДВИГАТЕЛЬ, СМАЗКА, КОЛЕСО,  ШЕСТЕРНЯ.

 

Целью выполнения курсового проекта  является проектирование привода подвесного цепного конвейера.

Произведены кинематические и силовые  расчеты привода. По современным  методикам проведены проектные  и проверочные расчеты клиноременной передачи, закрытой зубчатой передачи, расчет валов, подшипников, корпуса редуктора и рамы привода. Расчет должен обеспечить необходимую работоспособность отдельных узлов, а также экономическую целесообразность их изготовления. 

В результате спроектирован привод ленточного конвейера оптимальных  размеров и долговечностью узлов не менее 30 тыс. часов.

 Графическая часть включает:

 –  эскизная компоновка редуктора – 1 лист миллиметровой бумаги формата А1;  

 – сборочный чертеж редуктора – 2 листа А1; 

 – чертежи деталей – 2 лист А2, 1 лист А3;

 – иллюстрационный материал.

 

 

 

 

 

Введение

 

Целью данного курсового проекта  является создание проекта привода  к ленточному конвейеру.

Данный привод состоит  из электродвигателя, открытой клиноременной передачи, закрытого цилиндрического редуктора и зубчатой муфты. Электродвигатель является источником механической энергии в приводе. Клиноременная передача соединяет вал электродвигателя с быстроходным валом редуктора. Она компенсирует возможные погрешности при монтаже привода.

Редуктор уменьшает частоту  вращения до требуемой величины и  увеличивает крутящий момент на валах.

На выходе находится муфта. Она  так же компенсирует возможные погрешности при монтаже привода.

 

 

 

 

1 Общая характеристика работы узлов и передач привода

Кинематическая  схема привода приведена на рисунке 1.1.

 

 

Рисунок 1.1- Кинематическая схема привода

 

Передача предназначена для  увеличения крутящего момента за счет уменьшения угловой скорости. Электродвигатель (на рис. 1.1 под первым номером) передает крутящий момент на ременную передачу (на рис. 1.1 под номером 2) с передаточным числом  U = 5 (угловая скорость вращения уменьшается, крутящий момент увеличивается), затем крутящий момент передается на закрытую цилиндрическую передачу, представленную на рис. 1.1 под номером 3 , имеющую передаточное число U = 6, и далее через зубчатую муфту (на рис. 1.1 под номером 4) на рабочий орган.

Преимуществом цилиндрической передачи является то, что у нее большой  диапазон пердаваемых мощностей, долговечность, высокий КПД, постоянное передаточное число, простота обслуживания, однако недостатком передачи является сложность изгатовления, возникновение осевой нагрузки, которая смещает зубчатое колесо в осевом направлении и тем самым воздействует на опоры.

Достоинством ременной передачи является большая передоваемая скорость, простота конструкции, возможность передачи крутящего момента на большие расстояния, плавная и бесшумная работа, но недостатком является ограниченая передаваемая мощность (связано с натяжением ремня), невозможность применять передачу во взрывоопасном помещении, т.к. во время трения ремня о шкив происходит накопление статического электрическтва. 

 

 

 

Муфтами называются устройства, которые соединяют  между собой валы или валы, с  находящимися на них деталями для  передачи вращающего момента. На работу муфты существенно влияют толчки, удары, колебания, обусловленные характером работы приводимой в движение машины.

 

2 Выбор электродвигателя и кинематический  расчет привода

 

Выполнение  проекта следует начинать с выбора электродвигателя по каталогу, для чего надо определить требуемую для привода мощность.

Рисунок 2.1 – Кинематическая схема привода

 

Требуемую мощность электродвигателя Р₁ находят с учетом потерь, возникающих в приводе:

      (2.1)

где Р_вых – мощность на ведомом валу привода,  Вт; 

       h_о – коэффициент полезного действия привода.

Р_вых = F_t V,                                                     (2.2)

где F_t – тяговое усилие, Н;

      V – скорость цепи, м/с.

      F_t = 2,8кН, V = 1,00 м/с – по условию

Р_вых =2800

1,00=2800 Вт.

                                          

                             (2.3)

где  h_м – коэффициент полезного действия муфты;

        h_зз – коэффициент полезного действия закрытой цилиндрической зубчатой передачи;

        h_рем– коэффициент полезного действия клиноременной передачи;

        h_пп – коэффициент полезного действия пары подшипников.

Значения  КПД элементов привода выбраны  по табл. 2.1 [1]:

      

 

 

 

 

 

       h_м = 0,99;

        h_зз = 0,97;

        h_рем = 0,95;

        h_пп = 0,99.

Определяем  значения мощностей на двигателе:

Вт.

Ориентировочное передаточное число:

      (2.4)

где  U₁^ор – ориентировочное передаточное число закрытой цилиндрической передачи;

       U₂^ор – ориентировочное передаточное число клиноременной передачи;

       Принимаем по табл. 2.2 [1] U₁^ор = 5; U₂^ор = 5.

Принято конструктивно.

Ориентировочная частота вращения на валу двигателя:

     (2.5)

где  n_вых – частота вращения на ведомом (тихоходном) валу, с^-1,

       - ориентировачное передаточное число двигателя.

,                                                (2.6)   

где  n_вых – частота вращения на ведомом (тихоходном) валу, с^-1,

       ω_вых – угловая скорость на ведомом валу, с^-1.

 

 

(2.7)где  D – диаметр барабана, мм;

        V – скорость цепи, м/c;

 

Ориентировочная частота вращения на валу двигателя:

 

По табл. 2.8 [1] выбираем электродвигатель 4А100L4 с мощностью Р_дв  ³  Р₁ и действительной частотой вращения n_дв близкой к n_дв.ор..

Р_дв = 4 кВт; n_дв = 1430 мин^-1. 

В дальнейшем расчет ведется по Р_дв и n_дв. Общее передаточное число привода:  

                                                                            _(2.8)  

_{где  nвых – частота вращения выходного вала привода;}

_{nдв – частота вращения двигателя:}

Разбиваем общее  передаточное по отдельным ступеням:

U₁ = 6; U₂ = 5;

Определяем  мощности на каждом валу:

      (2.9)

где  P₁ – мощность на первом валу, Вт;

        P₂ – мощность на втором валу, Вт;

        h_рем – коэффициент полезного действия клиноременной передачи;

        h_пп – коэффициент полезного действия пары подшипников.

 Вт.

     (2.10)

где  P₃ – мощность на третьем валу, Вт;

       P₂ – мощность на втором валу, Вт;

       h_зз – коэффициент полезного действия закрытой косозубой цилиндрической передачи;

       h_пп – коэффициент полезного действия пары подшипников.

 Вт.

               (2.11)

где  P₁ – мощность на первом валу, Вт;

       P₄ – мощность на четвертом валу, Вт;

       h_о – коэффициент полезного действия привода;

                                          Вт.

Определение частот вращения валов  привода:

,                                         (2.12)

где n₁ – частота вращения на первом валу, мин^-1;

       n_дв – частота вращения двигателя, мин^-1.

 мин^-1.

,                                        (2.13)

где n₁ – частота вращения на первом валу, мин^-1;

      n₂ – частота вращения на втором валу, мин^-1;

      U₂ – передаточное число клиноременной передачи. 

 286 мин^-1.

,                                        (2.14)

где n₂ – частота вращения на втором валу, мин^-1,

      n₃ – частота вращения на третьем валу, мин^-1,

      U₁ – передаточное число закрытой цилиндрической передачи,

 47,67 мин^-1.

                                        (2.15)

где n₃ – частота вращения на третьем валу, мин^-1,

      n₄ – частота вращения на четвертом валу, мин^-1,

  мин^-1.

Определяем  угловые скорости на каждом валу:

      (2.16)

где  w₁ – угловая скорость на первом валу, с^-1;

       n₁ – частота вращения на первом валу, мин^-1 .

 с^-1.

 

                                                                                       

  (2.17)  

где  w₂ - угловая скорость на втором валу,  с^-1;

       n₂ - частота вращения на втором валу,  мин^-1.   

         с^-1.

      (2.18)

где  w₃ - угловая скорость на третьем валу, с^-1;

       n₃ – частота вращения на третьем валу, мин^-1.

             с^-1.

                                                          _(2.19)

где w₃ – угловая скорость на третьем валу, с^-1;

      w₄ – угловая скорость на четвертом валу, с^-1.

Определяем  крутящие моменты на валах привода:

                                                      (2.20)

где  P₁ – мощность на первом валу, Вт;

       w₁ – угловая скорость на валу двигателя, с^-1 .

 Н×м.

                                                        (2.21)

где P₂ – мощность на вторм валу, Вт;

w₂ – угловая скорость на втором валу, с^-1 .

 Н×м.

                                                      (2.22)

 

где  P₃ – мощность на третьем валу, Вт;

       w₃ – угловая скорость на третьем валу, с^-1 .

 Н м.

                                                     (2.23)

где  P₄ – мощность на четвёртом валу, Вт;

       w₄ – угловая скорость на четвёртом валу, с^-1 .

 

 Н×м.

Проверочный расчет крутящих моментов:

21,134 Н·м.

      (2.24)

где Т₁ – крутящий момент на первом валу, Н м;