|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ. ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТСтр 1 из 9Следующая ⇒
ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт Авиамашиностроения и транспорта
Допускаю к защите Руководитель
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту по дисциплине «Указать название дисциплины»
Курсовой проект защищен с оценкой_______________
Иркутск 2018г Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Институт Авиамашиностроения и транспорта Кафедра Конструирования и стандартизации в машиностроении ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ По дисциплине: «Прикладная механика» Студенту (группа, ФИО): ОП-16-1 ______________________________ Тема проекта: «Расчет привода ленточного конвейера обогатительной фабрики» Исходные данные: Спроектировать привод к ленточному конвейеру по прилагаемой схеме: мощность на валу барабана: N = 15 кВт., частота вращения барабана: n = 85 об/мин. Кинематическая схема привода ленточного конвейера: 1 – электродвигатель, 2 – малый шкив, 3 – клиновой ремень, 4 – большой шкив, 5 - муфта, 6 – шестерня редуктора, 7- колесо редуктора, 8 – муфта, 9 – барабан ленточного конвейера, 10 – транспортерная лента. 4 3 2
5
7 6 1
8
9
9 10
Рекомендуемая литература: 1. Детали машин: учебник для машиностроительных специальностей вузов / М.Н. Иванов, В.А. Финогенов. – 8-е изд., испр. – М.: Высш. школа, 2008. – 408 с. 2. Еремеев В.К., Горнов Ю.Н. Детали машин. Курсовое проектирование: метод пособие и задания к проектам для студентов технических специальностей. – Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006. – 131 с. 3. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие / С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин, Г.М. Ицкович, В.П. Козинцов. – 3-е изд., стереотипное. Перепечатка с издания 1987 г. – М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. – 416 с. Объем курсового проекта: графическая часть: А1 – 1 лист (сборочный чертеж редуктора), А3 – 2 листа: (чертеж ведомого вала редуктора), (чертеж колеса), пояснительная записка формат А-4. Дата выдачи задания на проектирование: «___» _______ 20____ г. Задание получил ______________________ ___________________________________ (подпись) (ФИО) Дата представления готового проекта руководителю: « ___ » _____ 20___ г. Руководитель курсового проектирования: к.т.н., доц.__________ П.В. Королев
СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ. 3 1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет. 4 2. Расчет зубчатых колес редуктора. 7 3. Предварительный расчет валов редуктора. 13 4. Конструктивные размеры шестерни колеса редуктора. 14 5. Конструктивные размеры корпуса редуктора. 15 6. Расчет клиноременной передачи. 16 7. Первый этап компоновки редуктора. 20 8. Проверка долговечности подшипника. 22 9. Второй этап компоновки редуктора. 27 10. Проверка прочности шпоночных соединений. 28 11. Выбор муфты.. 29 12. Уточненный расчет валов. 30 13. Посадки деталей редуктора. 36 14. Выбор сорта масла. 37 15. Сборка редуктора. 38 ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 39 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 40 ПРИЛОЖЕНИЕ 41
ВВЕДЕНИЕ
С середины 19 века в университетах Запада, а чуть позже в Санкт-Петербургском университете в преподавание вводится самостоятельный курс «Детали машин». Сегодня без этого курса немыслима подготовка инженера-механика любой специальности. Учебная дисциплина «Детали машин и основы конструирования» ставит целью изучения студентами конструкций деталей и механизмов приборов и установок; физических принципов работы приборов, физических установок и технологического оборудования; методик и расчетов конструирования, а также способов оформления конструкторской документации. Цель курсового проектирования – систематизировать, закрепить, расширить теоретические знания, а также развить расчетно-графические навыки студентов. Основные требования, предъявляемые к создаваемому конвейеру: высокая производительность, надежность, технологичность, минимальные габариты и масса, удобство в эксплуатации и экономичность. В заданном приводе я буду проектировать редуктор с цилиндрическими зубчатыми колесами. К достоинствам зубчатой передачи можно отнести: малые габариты; высокий КПД; большая надежность в работе; постоянство передаточного отношения из-за отсутствия проскальзывания; возможность применения в широком диапазоне моментов, скоростей и передаточных отношений. К недостаткам зубчатых передач могут быть отнесены требования высокой точности при изготовлении и шум при работе на больших скоростях.
Предварительный (ПРОЕКТНЫЙ ) расчет валов редуктора Проек
где Ведущий вал
Ведущий вал редуктора соединяем с ведомым валом клиноременной передачи муфтой упругой втулочно-пальцевой (МУВП). Тогда минимальный диаметр ведущего вала будет равен 45 мм, а диаметр под подшипники равен 50 мм. Шестерню выполним за одно целое с валом. Ведомый вал
Принимаем стандартное значение (стр. 162 [1]): Диаметр вала под подшипник: Диаметр вала под колесо: 4. Конструктивные разме
Шестерню выполняем за одно целое с валом; ее размеры определены:
Колесо штампованное, оно по форме соответствует готовым деталям и не требует механической обработки нерабочих поверхностей (см. стр.230 [1]): Определение размеров колеса (см. стр. 233[1] ). Диаметр впадин колеса:
Толщина обода:
Принимаем Внутренний диаметр обода:
Диаметр ступицы:
Принимаем Длина ступицы:
Принимаем Диаметр центровой окружности:
Диметр отверстий:
В колесе делаем 4 отверстия. Толщина диска:
Принимаем Фаска:
Ведущий вал Из предыдущих ра
 ,  и  ; из первого этапа компоновки  .
Реакции опор: В плоскости Сумма моментов относительно опоры 1:
Сумма моментов относительно опоры 2:
Проверка:
Строим эпюру изгибающихся моментов в горизонтальной плоскости:
В плоскости Сумма моментов относительно опоры 1:
Сумма моментов относительно опоры 2:
Проверка:
Строим эпюру изгибающихся моментов в вертикальной плоскости:
Суммарные реакции:
Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 1. Намечаем радиально-упорные шарикоподшипники 36110(см. приложение, табл. П6 [1]): При При
Эквивалентная нагрузка (см. формулу 9.4 [1]):
в которой радиальная нагрузка Отношение:
Этой величине (по табл. 9.18 [1]) соответствует Отношение:
Расчетн
Расчетная долговечность в часах:
здесь
Ведомый вал
Он несет такие же нагрузки, как и ведущий:
Реакции опор: В плоскости Сумма моментов относительно опоры 3:
Сумма моментов относительно опоры 4:
Про
Строим эпюру изгибающихся моментов в горизонтальной плоскости:
В плоскости Сумма моментов относительно опоры 3:
Сумма моментов относительно опоры 4:
Проверка:
Строим эпюру изгибающихся моментов в вертикальной плоскости:
Суммарные реакции:
Подбираем подшипники по более нагруженной опоре 4. Намечаем радиально-упорные шарикоподшипники 36117 (см. приложение, табл. П6 [1]):
При При
Эквивалентная нагрузка (см. формулу 9.3 [1]):
Отношение:
Этой величине (по табл. 9.18 [1]) соответствует Отношение:
Расчетная долговечность, млн. об (см. формулу 9.1 [1]):
Расчетная долговечность в часах:
здесь
Для зубчатых редукторов ресурс работы подшипников может превышать 36000 ч, но не должен быть менее 10000 ч (минимальная допустимая долговечность подшипника). В нашем случае подшипники ведущего вала 36110 имеют ресурс
Ведущий вал Проверяем шпонку под МУВП при:
Ведомый вал Проверяем шпонку под полумуфтой при:
Проверяем шпонку под колесом при:
Выбор муфты Для ведомого вала Исх
 (Н⋅м), а диаметр ступени под полумуфту равен dв=80 мм, выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую по ГОСТ 21424-75 .
Номинальный крутящий момент Tкр=2000 Н⋅м, диаметр d=80 мм, диаметр упругой оболочки D=250 мм, длина полумуфты l=348 (мм) при первом исполнении; Допускаемые смещения: радиальное = 0,4 (мм); угловое = 10
Для ведущего вала
Исходя из того, что на ведущем валу редуктора, а значит и на полумуфте, вращающий момент будет равен T4= Номинальный крутящий момент Tкр=500 Н⋅м, диаметр dшкив=45 мм и dведвала=45 мм, диаметр упругой оболочки D=170 мм, длина полумуфты l=225 мм при втором исполнении; Допускаемые смещения: радиальное = 0,4 (мм); угловое = 10 Выбираем такие муфты, т.к. они обладает высокими демпфирующими свойствами, обеспечивают шумо и электроизоляцию узлов привода, удобны и надежны в эксплуатации. Уточненный расчет валов Примем, что нормальные напряжения от изгиба изменяются по симметричному циклу, а касательные от кручения – по от нулевому (пульсирующему). Уточненный расчет состоит в определе
 для опасных сечений и сравнении их с требуемыми (допускаемыми) значениями  . Прочность соблюдена при  .
Будем производить расчет для предположительно опасных сечений каждого из валов. Ведущий вал Материал вала тот же, что и для шестерни (шестерня выполнена заодно с валом), т.е. сталь 45, термическая обработка – улучшение. По таблице 3.3 [1] при диаметре заготовки от 90 до120 мм (в нашем случае Предел выносливости при симметричном цикле изгиба для углеродистых конструкционных (см. стр. 162 [1]):
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений для конструкционных сталей (см. стр. 164 [1]):
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям (см. формулу 8.19 [1]):
где Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям (см. формулу 8.18 [1]):
где Сечение А – А. Это сечение под полумуфтой рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.
При
Принимаем
Условие прочности выполнено. Ведомый вал Материал вала – сталь 45 нормализованная; по таблице 3.3 [1] Предел выносливости при симметричном цикле изгиба для углеродистых конструкционных (см. стр. 162 [1]):
Предел выносливости при симметричном цикле касательных напряжений для конструкционных сталей (см. стр. 164 [1]):
Сечение А – А (под колесом). Диаметр вала в этом сечении 90 мм. Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки (см. табл. 8.5 [1]): Крутящий момент Изгибающий момент в горизонтальной плоскости:
Изгибающий момент в вертикальной плоскости:
Суммарный изгибающий момент в сечении А – А:
Момент сопротивления кручению
 ;  ;  ):
Момент сопротивления изгибу (см. табл. 8.5 [1]).
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Амплитуда нормальных напряжений изгиба:
Коэффициент запаса прочности по нормальным напряжениям:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Результирующий коэффициент запаса прочности для сечения А – А:
Сечение Б – Б (под подшипником). концентрация напряжения обусловлена посадкой подшипника с гарантированным натягом. При
 и  .
Осевой момент сопротивления сечения:
Полярный момент сопротивления:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Сечение В – В. Концентрация напряжения обусловлена переходом от Осевой момент сопротивления сечения:
Полярный момент сопротивления:
Амплитуда и среднее напряжение цикла касательных напряжений:
Коэффициент запаса прочности по касательным напряжениям:
Сечение Г–Г (под полумуфтой). Это сечение при передаче вращающего момента рассчитываем на кручение. Концентрацию напряжений вызывает наличие шпоночной канавки.
При
Принимаем
 (см. табл. 8.5 [1]),  (см. табл. 8.8 [1]) и (см. стр. 166 [1]).
Сведем результаты проверки в таблицу:
Во всех сечениях Посадки деталей редуктора Посадки назначае
Посадка зубчатого колеса на вал Посадка муфт на вал Шейки валов под подшипники выполняем с отклонением вала Остальные посадки назначаем, пользуясь данными таблицы 10.13
Выбор сорта масла По сп
 . Принимаем  , так как редуктор будет использоваться в помещении при комнатной температуре.
По таблице 10.8 [1] устанавливаем вязкость масла. При контактных напряжениях Камеры подшипников заполняем пластичным смазочным материалом УТ – 1 (см. табл. 9.14 [1]), периодически пополняем его шприцом через пресс масленки.
Определяем объем масляной ванны
Определяем высоту масленой ванны, при
Сборка редуктора Перед сборкой внутреннюю по
Сборку производят в соответствии со сборочным чертежом редуктора, начиная с валов. На ведущий вал насаживают мазеудерживающие кольца и шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле до В ведомый вал закладывают шпонку Собранные валы укладывают в основание корпуса редуктора и устанавливают крышку корпуса, покрывая предварительно поверхности стыка крышки и корпуса герметиком. Для центровки устанавливают крышку на корпус с помощью двух конических штифтов; затягивают болты, крепящие крышку к корпусу. После этого в подшипниковые камеры закладывают пластичную смазку, ставят крышки подшипников с прокладками. Проверяют проворачиванием валов отсутствие заклинивания подшипников и закрепляют крышки винтами. Далее на конец ведомого вала в шпоночную канавку закладывают шпонку Затем ввертываем пробку маслоспусного отверстия с прокладкой и жезловый маслоуказатель. Заливаем в корпус масло и закрываем смотровое отверстие крышкой с прокладкой из паранита; закрепляем крышку винтами. Собранный редуктор обкатываем и подвергаем испытанию на стенде по программе, устанавливаемой техническими условиями.
З АКЛЮЧЕНИЕ Курсовой проект была представлена интересной, творческой задачей, которая потребовала применения полученных знаний не только по данной дисциплин
Цель работы была достигнута. В ходе решения, была освоена методика выбора элементов привода, получены навыки проектирования, позволяющие обеспечить необходимый технический уровень, надежность и долгий срок службы механизма. Так же по ходу решения поставленной задачи, приходилось решать и другие возникающие проблемы. Можно отметить, что спроектированный редуктор обладает хорошими свойствами по всем показателям. Опыт и навыки, полученные в ходе выполнения курсового проекта, будут востребованы при выполнении, как курсовых, так и дипломного проектов.
С ПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ
1. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие / С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин, Г.М. Ицкович, В.П. Козинцов. - 3-е изд., стереотипное. Перепечатка с издания 1987 г. - М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. – 416 с. 2. Соединительные муфты: справочное пособие для студентов технических специальностей. Детали машин: Соединительные муфты: справочное пособие / сост.: Н.Г Таровик, Т.А. Кулик, Е.С. Котушенко. – Краматорск: ДГМА, 2013 - 35с. http://www.dgma.donetsk.ua/metod/opm/dm___detali_mashin/soediniteljnye_mufty_(spravochnoe_posobie).pdf 3. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. Учебник / Д.Н. Решетов. - 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1989 – 496 с.
ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Институт Авиамашиностроения и транспорта
Допускаю к защите Руководитель
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту по дисциплине «Указать название дисциплины»
Курсовой проект защищен с оценкой_______________
Иркутск 2018г Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ |
Последнее изменение этой страницы: 2019-03-30; Просмотров: 120; Нарушение авторского права страницы
– крутящий момент; 
– допускаемое напряжение при кручение; для валов из сталей 45 принимают пониженное значение 
. Полученный результат (диаметр вала) округляем до ближайшего большего значения из стандартного ряда.
мм.
; 
; 
; 
и 
.
, 
осевая нагрузка 
(вращается внутреннее кольцо); коэффициент безопасности для приводов ленточных конвейеров 
(см. табл. 9.19 [1]); температурный коэффициент 
(см. табл. 9.20 [1]).
– частота вращения ведущего вала.
.
и 
.
; 
; 
; 
и 
.
– частота вращения ведомого вала.
, а подшипники ведомого вала 36117 имеют ресурс 
длина шпонки 
; момент на ведущем валу 
. Материал полумуфт МУВП – сталь 30 (см. стр.7 [2]).
длина шпонки 
; момент на ведущем валу 
. Материал полумуфт МУВП – сталь 30 (см. стр.7 [2]).
длина шпонки 
Н⋅м, выбираем муфту упругую втулочно-пальцевую по ГОСТ 21424-75 (табл. 11.5, стр. 277 [1],).
) среднее значение 
– масштабный фактор для касательных напряжений; 
– эффективный коэффициент концентрации касательных напряжений; 
– среднее напряжение цикла касательных напряжений; 
– амплитуда цикла касательных напряжений, равная наибольшему напряжению кручения в рассматриваемом сечении.
– масштабный фактор для нормальных напряжений; 
– эффективный коэффициент концентрации нормальных напряжений; 
– среднее напряжение цикла нормальных напряжений (если осевая нагрузка 
на вал отсутствует или пренебрежимо мала, то принимаем 
); 
– амплитуда цикла нормальных напряжений, равная наибольшему напряжению изгиба в рассматриваемом сечени.
; 
; 
; крутящий момент 
; (по табл. 8.5 [1]):
(см. табл. 8.8 [1]) и 
и 
; масштабные факторы 
и 
(см. табл. 8.8 [1]); коэффициенты 
.
и 
90 мм к 
и 
коэффициенты концентрации напряжений 
и 
(см. табл. 8.2 [1]). Масштабные факторы (см. табл. 8.8 [1]) 
и 
; 
; 
.
.
по ГОСТ 25347-82.
по ГОСТ 25347-82.
. Отклонение отверстий в корпусе под наружные кольца по 
.
и скорости 
рекомендуемая кинематическая вязкость масла должна быть примерно равна 
. По табл. 10.10 [1] принимаем масло И – 30А (по ГОСТ 20799-75).
:
:
;
и напрессовывают зубчатое колесо до упора в бурт вала; затем надевают распорную втулку, мазеудерживающие кольца и устанавливают шарикоподшипники, предварительно нагретые в масле.
и устанавливают МУВП.
