Проектирование цепного привода конвейера

Расчеты деталей машин - Содержание

Задание
Исходные данные
Введение

1. Энергетические и кинематические показатели привода
   1. Общие коэффициенты полезного действия привода
   2. Расчётная мощность двигателя
   3. Оптимальная частота вращения и выбор двигателя
   4. Фактические передаточные числа привода
   5. Момент и частота вращения на валах привода
   6. Срок службы редуктора
2. Расчёт клиноременной передачи редуктора
   1. Исходные данные
   2. Выбор материала и расчёт допустимых напряжений
   3. Основные размеры (зубчатых колёс) передачи
   4. Проверочный расчёт зубьев на конкретную прочность
   5. Силы зацепления зубчатых колёс
3. Эскизная компоновка редуктора
   1. Исходные данные
   2. Основные размеры валов
   3. Основные размеры корпуса редуктора
4. Проверочный расчёт тихоходного вала
   1. Исходные данные
   2. Реакция опор
   3. Изгибающие моменты в сечениях вала
   4. Проверка вала на статическую прочность
5. Проверочный расчёт подшипника
   1. Исходные данные
   2. Выбор типа ремня
   3. Основные размеры элементов передачи
   4. Межосевое расстояние
   5. Длина ремня 
   6. Фактическое межосевое расстояние
   7. Угол обхвата меньшего шкива
   8. Окружная скорость ремня
   9. Число ремней в передачи
6. Проверочный расчёт подшипника соединений
   1. Исходные данные
   2. Коэффициенты нагрузки 
   3. Эквивалентная динамическая нагрузка
   4. Базовый ресурс подшипника
   5. Расчётный ресурс
7. Проверочный расчет шпоночных соединений
8. Выбор допусков и посадок деталей редукторов
9. Выбор способа и типа смазки
10. Вывод

Литература

Расчеты деталей машин - Описание

Курсовая работа, выполненная в рамках дисциплины «Детали машин и основы конструирования», посвящена проектированию цепного привода конвейера. Основная цель студенческого проекта заключается в разработке эффективного привода, включающего клиноременную передачу, редуктор с конической прямозубой передачей и открытую цепную передачу, с учетом заданных параметров и требований к долговечности. Практическая значимость курсовой с чертежами состоит в формировании у студентов навыков расчета и конструирования механизмов, применяемых в агроинженерии, что способствует подготовке квалифицированных специалистов для сельскохозяйственного машиностроения.

Описание

В курсовой работе рассматривается проектирование привода конвейера, включающего несколько ключевых компонентов, таких как клиноременная передача, редуктор и цепная передача. Основная задача заключается в расчете параметров привода, обеспечивающих заданную мощность, скорость и долговечность. Отмечается, что студент провел комплексный анализ, начиная с энергетических и кинематических показателей и заканчивая проверочными расчетами валов, подшипников и соединений. Каждый раздел работы направлен на решение конкретных технических вопросов, таких как выбор материалов, определение размеров элементов и обеспечение прочности конструкции.

Энергетические и кинематические показатели привода

Раздел посвящен расчету основных параметров привода. Рассчитывается общий коэффициент полезного действия (КПД), который составил 0,77, учитывая КПД ремённой, конической и цепной передач, а также подшипников. Выполнен расчет мощности двигателя (2,64 кВт) на основе силы и скорости цепи. Определена оптимальная частота вращения вала (от 496 до 1674 об/мин), что позволило выбрать электродвигатель с мощностью 3 кВт и частотой 980 об/мин. Студент также рассчитал фактические передаточные числа (общее — 15,8) и моменты на валах, обеспечив точное соответствие кинематической схемы заданным параметрам. Срок службы редуктора, рассчитанный как 16850 часов, соответствует эксплуатационным требованиям.

Расчет клиноременной передачи и редуктора

В этом разделе анализируются параметры клиноременной и конической зубчатой передач. Для клиноременной передачи выбран ремень типа А, определены диаметры шкивов (ведущий — 100 мм, ведомый — 250 мм) и длина ремня (1000 мм). Рассчитано межосевое расстояние (212 мм) и угол обхвата (139°), что обеспечивает надежное сцепление. Для конической передачи редуктора выбраны материалы (сталь 40Х), рассчитаны допустимые контактные напряжения (453 МПа) и напряжения на изгиб. Определены размеры зубчатых колес, включая диаметры (шестерня — 81,77 мм, колесо — 250 мм) и ширину венца (38 мм). Проверочный расчет подтвердил соответствие зубьев требованиям прочности, что подчеркивает точность подбора параметров.

Эскизная компоновка редуктора

Особое внимание в курсовой работе уделено конструкторскому разделу, где выполнена эскизная компоновка редуктора. Рассчитаны размеры валов: диаметр быстроходного вала (32 мм) и тихоходного (38 мм). Определены длины хвостовиков, шпонок и подшипниковых узлов, а также выбраны стандартные элементы, такие как шпонки (10×8×36 мм и 10×8×45 мм) и подшипники (7208А и 7209А). Для корпуса редуктора рассчитана толщина стенок (6 мм) и зазоры, обеспечивающие компактность и жесткость конструкции. Эскизы включают изображения быстроходного и тихоходного валов, а также фланца корпуса. Масштаб компоновки принят 1:1. Таким образом, раздел демонстрирует тщательный подход к конструированию, учитывающий как прочностные, так и геометрические параметры.

Проверочные расчеты вала и подшипников

Проверочный расчет тихоходного вала выполнен с учетом сил зацепления (окружное — 1887 Н, радиальное — 255 Н, осевое — 637 Н). Рассчитаны реакции опор и изгибающие моменты, максимальное эквивалентное напряжение составило 16 МПа, что значительно ниже допустимого (193 МПа). Для подшипников определена эквивалентная динамическая нагрузка (5082 Н) и базовый ресурс (909074 часов), превышающий требуемый. Эти расчеты подтверждают надежность конструкции. В итоге, прочностные характеристики вала и подшипников полностью соответствуют эксплуатационным условиям.

Шпоночные соединения, допуски и смазка

Проверочный расчет шпоночных соединений показал, что напряжение смятия (78,7 МПа) не превышает допустимого, что гарантирует надежность соединений. Выбраны посадки для сопряжений вала, подшипников и корпуса, соответствующие стандартам. Для смазки зубчатых колес применено окунание в масляную ванну с использованием масла И-20А, объем которого (1,139 л) рассчитан с учетом мощности и размеров редуктора. Подшипники смазываются масляным туманом, что обеспечивает долговечность узлов.

Расчеты деталей машин - Чертежи

1. Записка пояснительная;
2. Чертежи:
   • Колесо зубчатое;
   • Сборочный чертеж редуктора;
   • Чертеж тихоходного вала.