Привод транспортера

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Кубанский  государственный  технологический  университет

(КубГТУ)

Кафедра динамики и прочности машин 

Факультет химии нефти стандартизации и  качества

 
КУРСОВАЯ   РАБОТА

по дисциплине Механика

на тему Привод транспортера

 
Выполнил  студент группы О4-Х-ИЗ1

                       Жерлюкова Наталья Александровна  Допущен(а) к защите                                                                  Руководитель (нормоконтролер) работы____________________________

(подпись,  дата, расшифровка подписи)

Защищен___________________ Оценка__________________

(дата) 
 
 

Члены комиссии__________________________________________________

                            ___________________________________________________

                            ___________________________________________________

                                           (подпись, дата, расшифровка подписи) 
 

                                      2006 г. 
 

   РЕФЕРАТ

   39 стр., 5 рис., 1 табл., 3 источника.

   ПРИВОД, РЕДУКТОР, ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ЗУБЧАТАЯ ПЕРЕДАЧА, ЦЕПНАЯ ПЕРЕДАЧА, СМАЗКА, ПОДШИПНИК, КОЛЕСО, ШЕСТЕРНЯ.

   Объектом  разработки в курсовой работе является привод транспортера, включающий цепную передачу и одноступенчатый цилиндрический редуктор.

   Цель  работы - определение конструктивных параметров цепной и зубчатой передач, а также конструктивная проработка редуктора.

   В ходе проектирования определены кинематические и силовые параметры привода  и подобран электродвигатель; произведен расчет цепной передачи; выбраны материалы  для основных деталей редуктора; выполнен расчет зубчатой передачи; произведено эскизное проектирование редуктора; осуществлен подбор подшипников качения и проверка их на заданный ресурс; выполнен проверочный расчет быстроходного вала редуктора на статическую прочность и сопротивление усталости; произведен расчет шпоночных соединений зубчатых колес и валов; разработана система смазки редуктора. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   СОДЕРЖАНИЕ

   ВВЕДЕНИЕ..........................................................................................................5

   1 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ  РАСЧЕТ ПРИВОДА.................................................6

      1.1Выбор электродвигателя.............................................................................6

      1.2Определение частот вращения и крутящих моментов на валах.............7

   2 РАСЧЕТ  ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ.................................................................8

      2.1 Выбор материала........................................................................................8

      2.2 Определение допускаемых напряжении..................................................8

            2.2.1 Определение допускаемых контактных напряжений....................8

            2.2.2 Определение допускаемых напряжений изгиба...........................10

      2.3 Проектировочный расчет зубчатой передачи........................................12

      2.4Проверочный расчет зубчатой передачи.................................................16

   3 РАСЧЕТ  ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ...................................................................19

   4 ЭСКИЗНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ...............................................................23

      4.1 Проектные расчеты валов........................................................................23

            4.1.1 Проектный расчет быстроходного вала.........................................23

            4.1.2 Проектный расчет тихоходного вала.............................................24

      4.2 Выбор типа и схемы установки подшипников......................................25

      4.3 Составление компоновочной схемы.......................................................26

   5 ПОДБОР  ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ НА ЗАДАННЫЙ  РЕСУРС......27

      5.1 Подбор подшипников качения быстроходного вала............................27

   6 РАСЧЕТ  ВАЛА НА СТАТИТЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ  И 

   СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ.................................................................30

      6.1 Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов.........................30

      6.2Расчет на статическую прочность............................................................32

      6.3 Расчет на сопротивление усталости........................................................33

   7 РАСЧЕТ  СОЕДИНЕНИЙ ВАЛОВ СО СТУПИЦАМИ  КОЛЕС................35

   8 СМАЗКА  РЕДУКТОРА.................................................................................37 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   ВВЕДЕНИЕ

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

   В процессе проектирования инженер решает целый  ряд сложных и разнообразных  задач. Так, например, помимо того, что  он должен разработать машину способную выполнять заданные функции в течение заданного срока службы. Он должен учесть требования экономики, технологии, эксплуатации, транспортировки, техники безопасности и другие

   Для того, чтобы удовлетворять этим требованиям  конструктор должен уметь выполнять  кинематические, силовые, прочностные  и другие расчеты, из множества форм, которые можно придать детали, из множества материалов, обладающих многочисленными и разнообразными свойствами, должен использовать такие, которые позволяют наивыгоднейшим образом использовать эти свойства для повышения эффективности и надежности изделия. Именно этому и посвещен мой курсовой проект, объектом которого является привод транспортера, использующий большинство деталей и узлов общемашиностроительного применения. Полученные навыки при проектировании помогут мне работать по специальности инженер – эколог, а именно разрабатывать собственные проекты очистных сооружений, повышать эксплуатационные и качественные показатели оборудования, повышать его надежность и долговечность. А именно это и должен уметь специалист по инженерной защите окружающей среды. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   1 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

   1.1Выбор  электродвигателя

   Для выбора электродвигателя определяется требуемая  его мощность и частота вращения.

   Мощность электродвигателя N должна быть не меньше требуемой мощности электродвигателя , то есть:

   

>

   Требуемая мощность электродвигателя определяется отношением:

           (1.1)

   где – мощность на выходном валу, кВт;

         - КПД привода.

     Для вычисления мощности электродвигателя необходимо найти КПД привода . В свою очередь КПД привода определяется как произведение КПД отдельных звеньев кинематической цепи:

        ,  (1.2)

   где – КПД цилиндрической зубчатой передачи, =0,97;

          – КПД упругой соединительной муфты, =0,98;

         – КПД цепной передачи;

           – КПД подшипников качения, =0,99.

   Указанное КПД вычислим, подставляя в формулу  для  из рекомендуемого диапазона среднее значение КПД цепной передачи [1, табл. 1.1, с.7]

   

 = 0,97 ∙ 0,98 ∙ 0,93 ∙ 0,99 = 0,88

   Теперь  можем рассчитать мощность электродвигателя по формуле (1.1):

   

 кВт

   Частота вращения вала электродвигателя должна стремиться к требуемым оборотам. Требуемая частота вращения вала электродвигателя определяется следующей формулой:

                ; (1.3)

      где – частота вращения выходного вала, об/мин ;

           –передаточное число редуктора;

           -передаточное число цепной передачи.

   Указанную частоту вычислим, подставляя в формулу (1.3) среднее значение

передаточных чисел из рекомендуемого диапазона для редуктора и цепной передачи [1, табл. 1.2, с.7]

   

 30 ∙ 4 ∙ 2,5 = 300 об/мин

   По [1,табл.24.9, с.7] выбираем электродвигатель АИР 180М8; =40кВТ;       =731об/мин 
 
 

   1.2Определение  частот вращения  и крутящих моментов  на валах

   Общее передаточное число привода:

                (1.4)

   Подставляя  значения, получим:

   

   Передаточное  число редуктора находится так:

           (1.5)

   Получим:

   

 

   Частота вращения вала колеса :

           (1.6)

   Тогда мы имеем:

   

 = 30 ∙ 2,5 = 75об/мин

   Частота вращения вала шестерни :

            (1.7)

   Подставляя  соответствующие значения в (1.7) найдем:

   

=75 ∙ 4 = 300об/мин

   Крутящий  момент (Н∙м) на приводном валу:

           (1.8)

   Мы получаем:

   

H∙м

   Крутящий  момент (Н∙м) на валу колеса:

               (1.9)

   Подставим значения и получим:

   

Н∙м

   Крутящий  момент на валу шестерни:

               (1.10)

   Подставим значения:

   

 Н∙м 
 
 

   2 РАСЧЕТ ЗУБЧАТОЙ  ПЕРЕДАЧИ

   2.1 Выбор материала

   Материал  для зубчатых колес редуктора  выбирается, исходя из вида изделия, условий  его эксплуатации и требований к габаритным размерам. К проектируемому редуктору не предъявляется жестких ограничений по массово-габаритным характеристикам. Поэтому для изготовления зубчатых колес выбираем материал и термообработку, обеспечивающие минимальную стоимость редуктора.

   Таблица 1 – Характеристики материалов, использованных для изготовления зубчатых колес