Министерство  образования Российской Федерации

Вятский государственный  университет

Электротехнический  факультет

Кафедра машин и механизмов. 
 
 
 
 
 

Курсовой  проект

по  дисциплине Техническая  механика: 

«РАСЧЁТ ПРИВОДА ЛЕНТОЧНОГО ТРАНСПОРТЁРА» 

Вариант 3. 
 
 
 

                
 

 

  Выполнил:                 студент группы  ЭПА-21          Видякина Л. А. 
 

  Проверил:              преподаватель                         Кайгородцев А. В. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Киров 2009

 

Задание: спроектировать и рассчитать ведущий и ведомый  валы одноступенчатого прямозубого  редуктора, входящего в состав привода  ленточного транспортера.

      Исходные  данные:

полезная сила, передаваемая лентой транспортера - ;

рабочая скорость ленты - ;

диаметр ведущего барабана ;

редуктор цилиндрический горизонтальный;

материал валов и зубчатых колес – сталь  Ст45 , ;

углы наклона  линий центров к горизонту  шкивов и звёздочек  соответственно; номинальная долговечность подшипников качения редуктора -

1 этап. Кинетический  и силовой расчет  привода.

1.1. Схема привода.

1 – электродвигатель;

2 – передача  клиноременная;

3 – редуктор  цилиндрический одноступенчатый;

4 – передача  цепная;

5 – барабан  ведущий ленточного транспортера.

 

Тип редуктора

 

   α –  угол наклона линии центров  шкивов                                 к горизонту;

   β –  угол наклона линии центров  звездочек к горизонту. 

1.2. Общий КПД  привода. 

      Примем  для клиноременной передачи , для прямозубого цилиндрического редуктора ,для открытой цепной передачи и для каждой пары подшипников .

      

1.3. Мощность  на барабане.

1.4. Требуемая  мощность электродвигателя.

1.5.Общее передаточное  число.

1.6.Рабочая скорость  барабана.

1.7.Диапазон возможных  скоростей электродвигателя .

1.8.Выбор электродвигателя.

   Выберем  по каталогу электродвигатель 4А112М2

1.9. Фактическое  общее передаточное число.

1.10.Распределение  общего передаточного числа между,  ступенями привода.

     Примем  для зубчатого редуктора  , а для цепной передачи .

Тогда передаточное число ремённой передачи .

Примем  2,4

 

1.11.Определение  моментов на валах и скоростей  их вращения.

1 вал – вал  электродвигателя.

2 вал.

 

3 вал.

 

4 вал.

 

1.12. Проверка  вычислений.

 Следовательно,  все необходимые вычисления  выполнены  верно.

 

2 этап. Определение  нагрузок на валы  редуктора. 

2.1.Ведущий вал.

      Нагрузку  от клиноременной передачи определяем ориентировочно. Диаметр ведущего шкива

, кНмм

Примем по стандарту 

Тогда диаметр  ведомого шкива

Выберем по стандарту  пару

      Для ведомого шкива диаметр его можно  принять нестандартным, чтобы не корректировать кинематический расчет привода.

Окружное усилие клиноременной передачи

 Н

Ориентировочное усилие ременной передачи,  действующее  на вал:

                                                                                         Примем    

      Нагрузку  на вал от прямозубой цилиндрической передачи также определяется ориентировочно.

      Межосевое расстояние:

      

Делительный диаметр  шестерни.

   ,    - в Н мм.

      Момент    на ведомом валу редуктора соответствует моменту   всего привада, т.е. =207,7 Нм

      Коэффициент зависит от марки стали.

      Сталь Ст6 , К=2,28  ,  =4

 

 мм

Примем  =55 мм

Делительный диаметр  зубчатого колеса:

 мм 

Окружное усилие зубчатой передачи:

              

Примем  = 1,89кН

Радиальное усилие передачи:

Примем  =0,7кН 

2.2.  Ведомый   вал.

Определяем нагрузку от цепной передачи.

Число зубьев ведущей  звездочки 

Число зубьев ведомой  звездочки:

Усилие, передаваемое цепью на вал.

Окружное усилие цепной передачи:

  ,    где  

      По  кинематическому расчету (1 этап)  угловая скорость ведущей звездочки  . При такой скорости  шаг =25,4 мм.

Диаметр делительной  окружности ведущей звездочки:

Окружное усилие:  

Примем 

Нагрузки на ведомый вал от зубчатой передачи такие же, что и на ведущий, т.е.

=1,89 кН    =0,7 кН 

3 этап. Конструирование  и расчет валов  редуктора.  

  3.1 Ведущий вал. 

Из предыдущих расчетов берем:

Моменты на валах  =54,8 Нм, =207,7 Нм, делительные диаметры шестерни и колеса =55 мм и =220 мм.

Межосевое расстояние:

 мм

Ширина венца  зубчатого колеса:

        ,         где  -коэффициент ширины венца.

Для прямозубых цилиндрических передач при симметричном расположении

колес =0,4…0,5.

Примем  =0,5.

 мм.

Ширина венца  шестерни выполняется на 2…4 мм больше, что обеспечивает

перекрытие зубьев по их длине для лучшей приработки.

мм.

Диаметр вала  под  ведомый шкив клиноременной  передачи (диаметр хвостовика вала).

 где  =15…20 МПа –допускаемое касательное напряжение при кручении, пониженное для учета изгиба хвостовика нагрузкой от ременной передачи.

 мм

Т.к. шпоночная  канавка под шкив ослабляет сечение  вала, его диаметр увеличивают  на 5…8 % .

 мм.

Примем  с учетом стандарта ……………………. =30 мм.

Диаметры  остальных участков вала принимаем  с последовательным их увеличением.

Диаметр вала под уплотнение …………………. мм

Диаметр вала под подшипник качения   ………. мм,

Диаметр вала под  шестерню ……………………   мм.

Диаметр буртика для упора  шестерни ………… мм.

С учетом мм, выбираем по стандарту радиальный, однорядный, несамоустанавливающийся шарикоподшипник средней серии 307.

Параметры подшипника:

внутренний  диаметр ……………………………… =35 мм,

наружный  диаметр …………………………………D=80 мм,

ширина  ………………………………………………B=21 мм,

динамическая  грузоподъемность …………………. =33,2 кН.

Т.к. диаметр  вала под шестерню   мм отличается от делительного диаметра шестерни =55 мм незначительно, шестерня выполняется за одно целое с валом (вал-шестерня).

Длины отдельных участков вала.

Длина хвостовика  .

Примем  мм.

Длину участка вала под уплотнение можно  принять равной ширине подшипника   мм.

     Для предотвращения вымывания консистентной  смазки из подшипников жидкой смазкой  редуктора с внутренней стороны  на валу устанавливаются мазеудерживающие кольца. Их ширина принимается равной 8…12 мм.

  Между внутренней стенкой корпуса редуктора и боковой поверхностью шестерни должен быть обеспечен зазор А = 8…10 мм.

      Таким образом, длина консольной части  вала:

 мм.

Половина  длины пролетной части вала:

 мм.

Вся длина  пролета  мм.

По полученным размерам вычерчиваем эскиз вала, схему его нагужениявнешними  силами, определяем опорные реакции  в подшипниках в вертикальной и горизонтальной плоскостях и строим эпюры внутренних усилий и .