МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное, государственное, автономное, образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Южный федеральный университет»

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ В Г. ТАГАНРОГЕ

Кафедра механики

ПРИВОД ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА

Расчетно-пояснительная записка

к курсовой работе

по деталям машин и основам конструирования

Выполнил: студент гр. Н-29

Костюков А.В.

Проверил: к.т.н., доцент

Дроздов Ю.А.

Таганрог 2012

1.Кинематическая схема машинного агрегата.

Срок службы приводного устройства.

Срок службы приводного устройства определяется по формуле:

L_h=365L_r·Kr·tc·L_c·K_c.

Где:

L_r-срок службы привода (5лет);

K_r-коэффициент годового использования=300/365.

t_c-продолжительность смены=8 ч.

L_c-кол-во смен=2

K_c-коэффициент сменного использования=1.

L_h=365·5·0.82·2·1=24000 ч.

Принимаем время простоя машинного агрегата 15% ресурса, тогда

L_h=24000·0.85=20400 ч.

2.Выбор двигателя. Кинематический расчет привода.

2.1 Определение мощности двигателя.

P_р.м.=F*V=3430·0.5=1715вт=1.7 кВт.

2.2 Общий коэффициент полезного действия.

η=η_м·η_з.п.·η_п.к²_.·η_о.п.·η_п.с.²

η=0.98·0.97·0.995·0.97·0.99=0.895

2.3 Требуемая мощность двигателя.

Р_тр=Р_рм/η=1.7/0.895=1.91 кВт.

Выбранный тип двигателя: 80А,В 2.2 кВт

2.4 Частота вращения.

n_р.м.=60·1000v/Dπ ; D=340 мм ; v=0.5 м/с (по условию).

n_р.м=60000·0.5/3.14·340=28.1 об/мин.

2.5 Определение общего передаточного числа привода и его ступеней.

Общее передаточное число привода

U=n₁/n_р.м

Имеется: зубчатая цилиндрическая передача U₁=2.0

Червячная передача U₂=10

Таблица 2.2

Определение передаточных чисел привода

Передаточное число	Варианты
	1	2	3	4
Привода	26.7	35.6	53.4	71.2
Редуктора	20	20	20	20
Открытой передачи	1.33	1.78	2.67	3.56

Анализируя полученные результаты мной был выбран двигатель с частотой вращения 1500 об/мин (вариант 3). Таким образом выбираем электродвигатель 4А80В4.

2.6 Определение силовых и кинематических параметров.

Числа оборотов валов, угловые скорости и вращающие моменты:

n₁=n_дв=1500 об/мин ω₁=1500π/30=157 1/с

n₂= n₁/u₁=1500/2=750 об/мин ω₂=750π/30=78.5 1/с

n₃=750/10=75 об/мин ω₃=75π/30=7.85 1/с

n₄=75/2.67=28.1 об/мин ω₄=28.1π/30=2.94 1/с

Мощности передаваемые валами:

P₁=P_тр=1.91 кВт

P₂=P_тр· η_м· η_п.к.²· η_з.п.=1.91·0.98·0.97·0.995=1.81 кВт

P₃= P₂· η_п.к.²· η_з.п=1.81·0.97·0.995=1.75 кВт

P₄= P₃· η_о.п.·η_п.с.²=1.75·0.97·0.99=1.68 кВт

Крутящие моменты:

T₁=P₁/ω₁=1910/157=12.17 Н·м

T₂=1810/78.5=23.06 Н·м

T₃=1750/7.85=222.93 Н·м

T₄=1680/2.94=571.43 Н·м

Таблица 2.3

Кинематические и силовые параметры привода

Вал	Число оборотов об/мин	Угловая скорость, 1/с	Мощность, кВт	Крутящий момент, Н·м
Вал двигателя	1500	157	1.91	12.17
Ведущий вал редуктора	750	78.5	1.81	23.06
Ведомый вал редуктора	75	7.85	1.75	222.93
Рабочий вал	28.1	2.94	1.68	571.43

3.Выбор материалов зубчатых передач и определение допускаемых напряжений.

3.1 Цилиндрическая косозубая передача:

Выбираю сталь 45 в качестве материала для изготовления зубчатых передач.

Термообработка шестерни – нормализация HB=179…207

Термообработка колеса – нормализация HB=179…207

HB_1ср=(179+207)/2=193

HB_2ср=(179+207)/2=193

Определение допускаемых контактных напряжение.

Найдем коэффициент долговечности

Для шестерни: K_HL1=⁶√(N_H01/N₁)

Где:

N=573·ω· L_h=573·157·20400=1835204400

N>N_H0 следовательно K_HL=1

[σ]_H1=1.8·HB _ср+67=1.8·193+67=414.4 Н/мм²

[σ]_H2=414,4 Н/мм²

[σ]_Н=([σ]_H1+[σ]_Н2)·0.45=(2·414.4)·0.45=373 Н/мм²

Допускаемые напряжения изгиба:

[σ]_F= K_FL·[σ]_F0

где K_FL-коэффициент долговечности

[σ]_F01=1.03·HB_ср1=1.03·193=198.8 Н/мм²

[σ]_F02=1.03·HB_ср2 =198.8 Н/мм²

[σ]_F1=198.8 Н/мм²

[σ]_F2=198,8 Н/мм²

Таблица 3.1

Механические характеристики материалов зубчатой передачи

Элемент передачи	Марка стали	Dпред	Термообработка	HBср	σв	σ-1	[σ]Н	[σ]F
		Sпред			Н/мм2
Шестерня	45	любое	нормализация	193	600	260	414,4	198,8
Колесо	45	любое	нормализация	193	600	260	414,4	198,8

3.2 Червячная передача

Для червяка:

в качестве материала выбираю сталь 45

Термообработка закалка ТВЧ, витки червяка шлифованы и полированы.

Для колеса:

Для выбора марки материала определяем скорость скольжения, V_s

V_s=4.3·ω₃ ·u_зп·³√T₃/10³=4.3·7.85·10·2.85/1000=0.96 м/с

Где:

ω₃-угловая скорость тихоходного вала,

u_зп- передаточное отношение червячной передачи,

T₂- вращающий момент вала червяка.

Определяем что материалом для червячного колеса будет серый чугун СЧ18 следовательно данное червячное колесо относится к третей группе.

Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений.

Контактные и изгибные напряжения определяются только для червячного колеса.

[σ]_Н=200-35·V_s=200-35·0.96=166.4 Н/мм²

т.к. передача нереверсивная то,

[σ]_F=0.12· σ_в·K_FL=0.12·355·0,54=23 Н/мм²

Где: K_HL, K_FL- коэффициент долговечности при расчете на контактную прочность и изгиб. K_HL=⁸√10⁷/25·10⁷=0.67, K_FL=⁹√10⁶/25·10⁷=0,54

Таблица 3.2

Механические характеристики материалов червячной передачи

Элемент передачи	Марка материала	Dпред	Термообработка	HRC	σТ	σв	σ-1	[σ]Н	[σ]F
			Способ отливки		Н/мм2
Червяк	45	-	Закалка ТВЧ	>45	320	600	260	-	-
Колесо	СЧ18	-	В землю		-	355	-	166.4	23