Расчет привода к роликовому конвейеру

Министерство  транспорта и связи Украины

Днепропетровский  национальный университет железнодорожного транспорта имени академика В. Лазаряна 

Кафедра «Прикладная механика» 
 

                        Утверждаю

                        (оценка)

      Глава комиссии 
 
 
 
 

РАСЧЕТ  ПРИВОДА К РОЛИКОВОМУ КОНВЕЙЕРУ

курсовой  проект по дисциплине: «Детали машин»

ДИИТ.300000.415.КП ПЗ 
 
 
 
 

Согласовано                                                   Разработал: ст. группы 332,                                                            (к защите)           Е.В.Сидоренко

          Руководитель разработки:

 ас. А.С. Куропятник 
 
 
 
 

2010

СОДЕРЖАНИЕ 
 

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ                                       4

2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА И ВЫБОР                                  5

   ЕКТРОДВИГАТЕЛЯ                

3. РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ             7                                                

4. РАСЧЕТ БЫСТРОХОДНОЙ СТУПЕНИ                                                        10

5. ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ВАЛОВ           15

6. РАСЧЕТ РЕАКЦИЙ НА ВАЛАХ                                                                                        17  

7. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ШПОНОК                                                                   21

8. РАСЧЕТ ВАЛА НА ВЫНОСЛИВОСТЬ                                                             22

9.  РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОРПУСА РЕДУКТОРА                                        24

10. ВЫБОР МУФТЫ                                                                                             25

11. СМАЗКА РЕДУКТОРА                                                                                   26

ЛИТЕРАТУРА                                                                                                      27 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      у

 

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ 

1. Окружное  усилие на ролике F=4,6 кН.
2. Скорость перемещения груза v=0,9 м/с.
3. Диаметр ролика D=130 мм.
4. Допустимое отклонение скорости груза δ=6 %.
5. Срок службы привода L_h=5 лет.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

2 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА И ВЫБОР

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

2.1 Общий КПД привода

,          (2.1)

    где η_з.п.— КПД зубчатой передачи (0,98) [таб.11,стр.5];

               η_п— КПД пары подшипников (0,99);

           η_р.п. – КПД клиноременной передачи (0,98);

     η_м— КПД муфты (0,98);

                                        0,98·0,98·0,98·0,99³=0,93.

    2.2 Частота вращения тихоходного вала редуктора

      

об/мин.            (2.2) 

    2.3 Мощность на тихоходном валу редуктора

      

кВт.         (2.3)

    2.4 Потребляемая мощность электродвигателя

       Вт.     (2.4)

2.5Общее передаточное число привода

      U=U₁U₂,  (2.5)

где  U₁ =2 - передаточное отношение клиноременной передачи;

  U₂ =5.5 - передаточное отношение редуктора;

U=2·5.5=11.

2.6 Необходимая частота вращения двигателя

              об/мин                 (2.6)

Выбираем электродвигатель закрытый обдуваемый 112М4/1445 (табл. 18.36 [1]) Р=5,5кВт, 1445об/мин.

2.7 Угловая скорость на быстроходном валу

                     рад/с. (2.7) 

      выходном  валу

       рад/c. (2.8)

      промежуточном валу

             рад/с. (2.9)

Сравнение допустимого  отклонения скорости груза по условию  и расчетного:

      

2.8 Вращательный момент на

     выходном  валу

             Нм,         (2.10)

           быстроходном валу

      

 Нм.                 (2.11)

              промежуточном валу       Hм. (2.12)

 

3 РАСЧЕТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ 

      По  монограмме (стр.36, рис. 7 [3]) для заданных условий принимаем сечение клинового ремня – Б, который характеризуется такими параметрами.

Диаметр меньшего шкива 

      

мм.     (3.1)

Принимаем мм.

Диаметр большего шкива

      

мм,            (3.2)

где ε – скольжение ремня (0,01).

Принимаем мм.

Межосевое расстояние

                              

,         (3.3)

      где  Т₀=10,5 мм – высота сечения ремня;

мм.

                              

мм.      (3.4)

Принимаем а=500 мм.

Расчетная длина ремня 

            

       (3.5)

Принимаем ближайшее  значение по стандарту  L=2000 мм.

Уточняем значение а с учетом L=2000 мм.

                        

,        (3.6)

где  мм,

           мм²

мм.

Принимаем а=493мм

      При монтаже необходимо обеспечить возможность  уменьшения а,  на 0,01L=0,01 2000=20мм, для надевания ремней, и возможность увеличения его на  

0,025L=0,025 2000=50 мм, для увеличения  натяга ремней. 

      Угол  охвата меньшего шкива

                  

   (3.7)

    Число ремней в передаче

      

,    (3.8) 

где  Р_о – мощность передаваемая одним клиновым ремнем (2,59 кВт);

        Коэффициенты:

        С_р – 1,0 режима работы (при односменной работе);

        С_α - 0,9 влияния угла обхвата (при α₁=157^о);

        С_L – 1,05 длины ремня (при L =2000мм, сечении Б);

         С_z – 0,9 числа ремней.

.

        Принимаем z=2.

        Натяжение ветви клинового ремня

            

,   (3.9) 

где v = 0,5ω₁d₁=0,5 151 0,2=15,1м/с;

       θ = 0,1 Нс²/м² - коэффициент влияния центробежных сил;

Давление на валы

                                        (3.10)

Ширина шкивов

       мм. (3.11) 

Рисунок 3.1 –  Силы действующие в ременной передаче 
4 РАСЧЕТ КОНИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ

Исходные данные:

Вращательный  момент - Т_з=296 Нм;

Передаточное  число – U₂=5,5;

Угловая скорость колеса – ω₃ =  14 рад/с;

    Строк службы передачи - L_H=5лет=5 365 24=43800 час

4.1 Выбор  материала колеса и шестерни

      Колесо и шестерню изготавливаем  из стали 40Х (табл. 4.1 [1]). Термообработка: колесо - улучшение НВ=269…302; шестерня - улучшение и закалка ТВЧ HRC=48…53.

4.2 Допускаемые  контактные напряжения и напряжения изгиба

для колеса  

       ; (4.1)

       ; (4.2)

для шестерни

       ; (4.3)

       ; (4.4)

Действительное  число циклов перемены напряжений

для колеса

       ; (4.5)

для шестерни:

             . (4.6)

    Число циклов перемены напряжения, соответствующее  пределу контактной выносливости, определяем по графику (стр. 11, рис.2.1 [1]):

для колеса - НВ_ср= 285, N_H02⁼ 21·10⁶ ;

для шестерни - HRC_cp= 50, N_HO1= 80·10⁶.

Коэффициент долговечности при расчете по контактным напряжениям

для колеса

             ; (4.7)

для шестерни

             . (4.8)

Коэффициент долговечности при расчете по изгибу

для колеса

             ; (4.9)

             .  (4.10)  Т.к. и принимаем .

      Допускаемые       контактные       напряжения       и       напряжения      изгиба соответствующие числу циклов N_HО и N_FO (стр.12,таб.2.2 [1])

для колеса

             МПа; (4.11)

        МПа; (4.12)