Схема № 2      Привод к ленточному конвейеру

1. Просто  лазил по полу))))

2. Предчувствия  в тот день томили душу,

3. тревожно  сердце ёкало в  груди 

4. и только сел пельменей  я покушать,

5. как вилка , вдруг, возьми, да упади !

7. Сменив  носки, я принялся «жиллетом»

8. скоблить небритый свой мордоворот,

9. сие паденье - верная примета,

10. что очень скоро женщина  придёт,

12. ко  мне протянет зябкие ладони

13. и зазвонят вокруг колокола...

14. Я взял бинокль и  влез на подоконник,

15. ну, чтоб случайно мимо не прошла !

17. А там, внизу, в житейском океане,

18. передвигались сотни женских  тел,

19. с таким приятным глазу  колыханьем,

20. что мой карл цейс, мгновенно, запотел.

22. Я ж столько лет  лелеял веру в чудо -

23. придёт  Она, собой украсив  дом,

24. ну, в смысле - пол  помоет и посуду,

25. в постель подаст мне  кофе с коньяком ,

27. потом споёт, ничуть не хуже Пьехи,

28. как Волочкова спляшет  мне Она,

29. а предвкушая плотские утехи,

30. я даже чуть не выпал  из окна!

32. …Часа четыре ждал я эту  цацу

33. и все глаза в  окошко проглядел ,

34. оно, конечно, можно поломаться,

35. но  ведь всему есть, граждане, предел !

37. Я этих женщин все уловки знаю

38. и изучил их хитрые финты,

39. про « в парк ушли последние  трамваи»,

40. про « развели в  округе все мосты». .

42. К тому ж, фемина раскатает  губы -

43. сперва  попросит , типа –  обогре-еей,

44. ну  а потом закажет  лисью шубу,

45. как будто нету в доме батарей 

47. и, растеряв приличия остатки,

48. в моём фамильном родовом  гнезде

49. начнёт  везде бросать  свои перчатки,

50. чулки, прокладки, шпильки  и т. д...

52. Я на засов закрыл входные  двери,

53. не  полагаясь больше на «авось» .

54. Ведь  я так ждал, надеялся и верил!

Но, слава Богу, вроде  обошлось

Детали:  1- двигатель,

                2- клиноременная передача,

               3- цилиндрический редуктор,

              4- упругая муфта,

            5- барабан ленты конвейера, 

 I- вал двигателя, II- быстроходный вал редуктора,  III- тихоходный вал редуктора, IV- вал рабочей машины.

Исходные данные:

Тяговая сила ленты  F (кН); 2,0

Скорость ленты      v (м/с); 1,8

Диаметр барабана  D (мм); 180

Срок службы привода (лет) L=5 .

 Нагрузка  ударная. Передача нереверсивная. 
 

  НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПРОЕКТИРУЕМОГО РЕДУКТОРА. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА РЕДУКТОРА 

          Эффективность реконструкции всех отраслей народного хозяйства в решающей мере зависит от машиностроения. Перед инженерами поставлены следующие задачи:

- резкое повышение  технико-экономического уровня и  качества продукции

- переход на выпуск  самых новейших машин, станков,  приборов и т.д.

- в 3-4 раза сократить  сроки разработки и освоения  новой техники, для ускорения  запуска новейших машин.

          Предусмотрено, что вновь осваиваемые виды машиностроительной техники по производительности и надежности должны превосходить в 1,2-2 раза выпускаемую аналогичную продукцию, удельная материалоёмкость новых машин при этом должна быть снижена на 12-18%.

          Редуктором называют механизм, понижающий угловую скорость и увеличивающий вращающий момент в приводах от электродвигателя к рабочей машине.

          С помощью редукторов приводятся в действие агрегаты с минимальными затратами, получая довольно неплохие силовые характеристики.

          Краткое описание устройства редуктора.

          1. Проектируемый редуктор – одноступенчатый цилиндрический горизонтальный. Колёса имеют косую нарезку зубьев.

           2. корпус редуктора – литой чугунный, состоит из основания и крышки, скреплённых между собой болтами. На крышке имеется смотровой люк. Валы опираются на подшипники качения. Масло для смазки зацепления и подшипников качения заливается в корпус с таким расчетом, что бы зубья и часть колеса погружались в него. При быстром вращении колёс масло разбрызгивается и попадает в зацепление. Чтобы предотвратить вытекание масла через зазоры между валами и крышками, сквозь которые валы проходят, устанавливаются уплотнения. Контроль над уровнем масла  осуществляется с помощью маслоуказателей различных конструкций. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ               РАСЧЕТ ПРИВОДА  

1.1  Определяем требуемую мощность рабочей машины: 

     

       

1.2  Определяем КПД привода: 

     

     где  = 0,98  - КПД косозубого цилиндрического редуктора ( табл. 2.2 [1] )

      = 0,97 – КПД ременной передачи ( табл. 2.2 [1] )

      = 0,98 – КПД муфты

      = 0,99 – КПД пары подшипников  качения

       

1.3  Находим требуемую мощность двигателя: 

     

       

1.4  Назначаем передаточные числа привода и каждой ступени, согласно рекомендации (табл. 2.3 [1]). 

       

1.5  Определяем требуемую частоту вращения вала двигателя: 

       

1.6  По таблице К9(1) выбираем двигатель серии 4А, Р=4 кВт, =2292,99 . 

     Принимаем двигатель :

     4АМ100S2У3

       

1.7  Уточняем передаточное отношение привода: 

       

1.8  Определяем мощности на валах, : 

       

1.9  Определяем частоты вращения, : 

       
 
 
 

1.10  Определяем угловые скорости,

     

       

1.11  Определяем вращающиеся моменты, : 

       

Таблица 2.4. Определение  силовых и кинематических параметров привода 

 
 
 
 

2 РАСЧЕТ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ РЕДУКТОРА 

2.1  Выбор материала и назначение термической обработки: 

Согласно ( табл. 3.2 [1] ) выбираем сталь для шестерни 40Х с термообработкой – улучшением до твердости 269…302 .

       

Согласно ( табл. 3.2 [1] ) выбираем сталь для колеса 40Х с термообработкой – улучшение до твердости НВ 235…262. 

       

       

2.2  Определение допускаемых напряжений на контактную прочность и изгиб (по табл.3.1 [1]). 

2.2.1  Определяем допускаемое напряжение при числе циклов переменных напряжений :

 

       

2.2.2  Определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни  и колеса , МПа: 

      ;

 – коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы редуктора. Т.к. передача предназначена для длительного срока службы

     

     

       

2.2.3   Определяем допускаемые контактные напряжения изгиба , МПа

(табл. 3.1[1]) 

     

-т.к расчет ведем по меньшему  значению  из полученных для шестерни и колеса , т.е. по менее прочным зубьям. 

3 Определяем параметры передачи 

3.1 Определяем межосевое расстояние , мм: 

       

     где:

      -вспомогательный коэффициент

      -коэффициент неравномерности  нагрузки

      -коэффициент ширины венца  колеса 

       

По ряду принимаем 125 (табл.13.15 [1]). 
 

3.2 Определяем модуль зацепления m, мм: 

       

     где:

      -вспомогательный коэффициент

 

     

     По  таблице 13.15 [1] принимаем m=2 

3.3 Определяем угол наклона зубьев : 

       

3.4  Определяем суммарное число зубьев : 

     

     Принимаем =122 (табл. 13.15 [1]) 

3.5  Уточняем действительную величину угла наклона зубьев: 

       

3.6 Определяем число зубьев шестерни и колеса: 

     

     Принимаем =24 (табл. 13.15 [1])

       

3.7  Определяем фактическое передаточное число и проверяем его отклонение от заданного u: 

     

     

     Условие выполняется 

3.8  Определяем фактическое межосевое расстояние, мм: 

       

3.9  Определяем фактические основные геометрические параметры передачи, мм: 

     

     

     

       

3.10 Проверка зубьев колес на прочность по контактным напряжениям и напряжениям изгиба. 

3.11  Проверяем межосевое расстояние :

                                                                                         

3.12 Проверяем пригодность заготовок, мм: 

     Предельные  размеры заготовок ( табл. 3.2 [1] )

     

     Оба условия выполняются. 

3.13  Проверяем контактные напряжения , МПа: 

     

где:

     

--коэффициент, учитывающий распределение  нагрузки между зубьями косозубых  колес.

коэффициент динамической нагрузки. Определяется в зависимости от окружной скорости   ( табл. 2.5 [1] )

     По  ( табл. 2.5 [1] ) при и 9-ой степени точности

     

     Условие выполняется 

3.14 Определяем фактическую недогрузку: 

     

     

     Условие выполняется 

3.15  Проверяем напряжение изгиба зубьев шестерни и колеса , МПа: 

     

     

коэффициенты формы зуба шестерни и колеса (табл. 4.4 [1] ). Определяются интерполированием в зависимости от числа зубьев шестерни и колеса для косозубых колес.

 

=1 (табл. 2.5 [1]- зависит от степени точности

-коэффициент учитывающий распределение  нагрузки между зубьями. Для косозубых колес =1

=1,08-по (табл. 4.3 [1] ) в зависимости от скорости и степени точности 

     

     Оба условия выполняются. 
 
 
 
 
 
 

  ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ  В ЗАЦЕПЛЕНИИ ПЕРЕДАЧИ. ПОСТРОЕНИЕ СИЛОВЫХ  СХЕМ НАГРУЖЕНИЯ  ВАЛОВ РЕДУКТОРА. 

4.1  Силы в зацеплении закрытой передачи: 

       

4.2  Консольные силы: 

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Схема нагружения валов  одноступенчатого цилиндрического  редуктора 
 

 
 

Рисунок  2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ (ПРОЕКТИРОВОЧНЫЙ) РАСЧЕТ ВАЛОВ. 

4.1  Расчет ступеней вала шестерни 

4.1.1  Расчет ступени вала под элемент открытой передачи: 

     

     Принимаем по ( табл. 13.15 [1] )

     

     Принимаем ( табл. 13.15 [1] ) 

4.1.2  Расчет ступени вала под подшипник: 

     

     Принимаем ( табл. 13.15 [1] )

     

     Принимаем ( табл. 13.15 [1] ) 

4.1.3  Расчет ступени вала под шестерню: 

     

     Принимаем ( табл. 13.15 [1] ) 

4.1.4  Расчет ступени вала под подшипник: 

     

Принимаем для 2-ой и 4-ой ступеней по ( табл. К27 [1] ) подшипники 306 шариковые радиальные однорядные средней серии  (В=19 мм, D=72 мм)

       
 
 
 
 

4.1.5  Параметры шестерни, мм: 

       

4.2  Расчет ступеней вала колеса 

4.2.1  Расчет ступени вала под полумуфту: 

       

     Принимаем по ( табл. 13.15 [1] )

       

4.2.2  Расчет ступени вала под подшипник: 

     

     Принимаем =50 ( табл. 13.15 [1] )

     

     ( табл. 13.15 [1] )

4.2.3  Расчет ступени вала под колесо: 

     

      ( табл. 13.15 [1] ) 

4.2.4  Расчет ступени вала под подшипник: 

     

Принимаем для 2-ой и 4-ой ступеней по ( табл. К27 [1] ) подшипники  310 (В=27 мм, D=100 мм)

     

4.2.5  Расчет ступицы колеса, мм: 

     

          -( табл. 13.15 [1] )

     

     Принимаем =80 (табл. 13.15 [1] ) 

4.2.6 Расчёт ступени вала под упор колеса: 

        

      Принимаем  =67 (табл. 13.15 [1] ) 

4.2.7Параметры колеса, мм: 

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

7РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА ОБЩЕГО ВИДА (ПЕРВАЯ ЭСКИЗНАЯ КОМПОНОВКА     РЕДУКТОРА). 

      Компоновку  редуктора начинаем выполнять с  изображения зубчатого зацепления, которое выполняется на основании  проектного расчета передачи.

Компоновку  редуктора выполняем  на миллиметровой  бумаге формата А2 в следующей последовательности:

                            1.Проводим оси валов на расстоянии, а_w друг от друга

                            2.По указанным размерам колес выполняем условное изображение находящихся в зацеплении зубчатых колес. Следует помнить, что в зоне зацепления видимым изображается зуб шестерни, а невидимым зуб колеса.

                             3.Вычерчиваем контур внутренней поверхности корпуса редуктора на расстоянии «х» от линии вершин зубьев колеса и шестерни

   принимаем х =10  мм

Где L – общая длина зубчатого зацепления

                             4.Изображаем валы по их размерам d и l

                             5.Указываем точки приложения реакций подшипников, муфт, консольных сил и сил в зацеплении. Точки приложения реакций подшипников находятся на расстоянии от торцов подшипников. Расстояние от центра шестерни до центра приложения реакции ближайшего подшипника  L = 86 мм

                            6.Расстояние  между реакциями подшипников ведущего вала  С₁ =120

                  7.Точка приложения реакции открытой передачи измеряется от

центра ступени  вала под открытую передачу до точки  центра подшипника .

                 8. Точка приложения реакции полумуфты измеряется от торца

ступени вала под открытую передачу до точки центра подшипника  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8 ПОДБОР ПОДШИПНИКОВ КАЧЕНИЯ ДЛЯ ВАЛОВ РЕДУКТОРА ПО ДИНАМИЧЕСКОЙ ГРУЗОПОДЪЁМНОСТИ 

     Дано:

       

8.1  Подбор подшипников качения для быстроходного вала

     построение эпюр изгибающих и крутящих моментов. 
 

8.1.1  Определяем опорные реакции в вертикальной плоскости 

     

       

     Проверка.

     

8.1.2  Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X

     

       

8.1.3  Определяем опорные реакции в горизонтальной плоскости 

       

8.1.4  Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y 

       

8.1.5  Строим эпюру крутящих моментов 

     

8.1.6  Определяем суммарные радиальные реакции 

       

8.1.7  Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее опасных сечениях 

       

 

Рисунок 3. 
 
 
 

8.1.8  Подбор подшипников качения для быстроходного вала

 

По ( табл. К29 [1] ) принимаем подшипник роликовый конический однорядный 7606

     (ГОСТ 27365-87).

       

8.1.11 Определяем осевые составляющие радиальных нагрузок : 

       

8,1,11 По табл.9,6 определяем  осевые нагрузки подшипников.  Так как ;

            то;

          

8,15,5 Определяем отношения:

           

           

 8.1.12 По соотношению и выбираем соответствующую формулу

     для определения  : 

       

       
 

8.1.13 Определяем динамическую грузоподъемность по большей

     эквивалентной нагрузке : 

       

         Подшипник пригоден. 
 
 

8.1.14 Определяем долговечность подшипника: 
 
 

     

     Подшипник пригоден для эксплуатации 
 

8.2  Подбор подшипников качения для тихоходного вала

     построение эпюр изгибающих и крутящих моментов. 

8.2.1  Определяем опорные реакции в вертикальной плоскости

       

     Проверка

       

8.2.2 Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси X 

     

8.2.3  Определяем опорные реакции в горизонтальной плоскости 

     

     

     Проверка

       

8.2.4 Строим эпюру изгибающих моментов относительно оси Y 

     

8.2.5  Строим эпюру крутящих моментов: 

       
 

       

8.2.6 Определяем суммарные радиальные реакции: 

       

       

8.2.7 Определяем суммарные изгибающие моменты в наиболее опасных сечениях

       
 

 
 

Рисунок 4 

8.2.8  Подбор подшипников качения для тихоходного вала

По ( табл. К27 [1] ) принимаем подшипник 210 шариковый радиальный однорядный ,средней серии (ГОСТ 8338-75).

     

     Расчет  ведем по более нагруженной опоре 1.

8.2.9  Определяем отношение  :