Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГОУ СПО «Сарапульский техникум пищевой промышленности»


КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

По дисциплине: «Детали машин»

Тема: «Проект привода тестоделительной машины»


Выполнил студент Шакиров Р.Т.

Специальность 150411

Группа М-42

Руководитель Тепляков В.А.


Сарапул, 2010г

Содержание


Задание

Введение

1 Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет

2 Расчет клиноременной передачи

3 Расчет редуктора

3.1 Расчет зубчатых колес редуктора

3.2 Предварительный расчет валов редуктора

3.3 Конструктивные размеры шестерни и колеса

3.4 Конструктивные размеры корпуса редуктора

3.5 Первый этап компоновки редуктора

3.6 Проверка долговечности подшипников

3.7 Второй этап компоновки

3.8 Проверка прочности шпоночных соединений

3.9 Уточненный расчет валов

3.10 Посадки основных деталей редуктора

3.11 Выбор сорта масла

3.12 Сборка редуктора

4 Выбор муфты для привода

Литература


Введение


Цель курсового проектирования – получение навыков практических расчетов и конструирования деталей и сборочных единиц в механических приводах; навыков пользования технической и справочной литературой, стандартами и другими нормативными документами. Все это подготавливает к выполнению курсовых проектов по специальным дисциплинам, дипломному проектированию и решению инженерно-технических задач на производстве.

Особое внимание уделяется внедрению в производство ресурсосберегающих технологий, позволяющих многократно повышать производительность труда и снижать материалоемкость производства.

Ускорение научно-технического прогресса в машиностроении в конечном итоге зависит от качества и глубины профессиональной подготовки специалистов.


Машина предназначена для распределения теста по заготовкам при выработке формового и круглого хлеба из ржаной и пшеничной муки. Тесто через приемную воронку поступает внутрь корпуса 5, где на подшипниках скольжения вращается вал с закрепленным на нем шнеком 6, захватывая тесто. Шнек перемещает его в делительную головку 7.


1 Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет


Выбор электродвигателя

Исходные данные:

Мощность на рабочем валу Р3=3,4 кВт.

Частота вращения рабочего вала n3=120 об/мин

Синхронная частота вращения электродвигателя nc=1000 об/мин

Материал для изготовления зубчатых колес - сталь


Проект привода тестоделительной машины


1 – электродвигатель

2 – клиноременная передача

3 – цилиндрический косозубый редуктор

4 – зубчатая муфта

5 – корпус

6 – шнек

7 – делительная головка

Принимаются следующие значения КПД по таблице 1.1[1,с.5]:

Клиноременной передачи - h1=0,96;

Закрытой зубчатой цилиндрической передачи - h2=0,98;

Пары подшипников - h3=0,99.

Общий КПД определяется по формуле [1, с.4]:


hобщ=h1 h2 h32=0,913.


Определяется требуемая мощность электродвигателя по формуле [1,с.4]:


Проект привода тестоделительной машины


По ГОСТ 19523-81, исходя, из синхронной частоты вращения принимается электродвигатель марки 4А112МВ6У3. Мощность двигателя Р=4 кВт, номинальная частота вращения nдв=955 об/мин


Кинематический расчет привода

Определяется общее передаточное число привода по формуле [1.c.8]:


Проект привода тестоделительной машины


Производим разбивку общего передаточного числа на частные составляющие. Для зубчатых передач u = 2…6; для ременных передач u=2…4.

Принимаем предварительно передаточное число редуктора u2=4

Определяем передаточное число ременной передачи:

Проект привода тестоделительной машины


Определяем частоты вращения валов привода:

I вал n1=nдв = 955 об/мин;


II вал Проект привода тестоделительной машины


III вал Проект привода тестоделительной машины

Определяем угловые скорости валов привода:


I вал Проект привода тестоделительной машины ;

II вал Проект привода тестоделительной машины

III вал Проект привода тестоделительной машины


Силовой расчет привода

Мощность на валах привода определяется по формуле [1,с.107]:


I вал Проект привода тестоделительной машины ;

II вал Проект привода тестоделительной машины

III вал Проект привода тестоделительной машины


Мощность на рабочем валу соответствует техническому заданию.

Определяются вращающие моменты на валах привода по формуле [1,с.189]:

I вал Проект привода тестоделительной машины ;

II вал Проект привода тестоделительной машины

III вал Проект привода тестоделительной машины


Силовые и кинематические характеристики привода заносятся в таблицу.


Таблица 1 Параметры привода

№ вала n об/мин w, рад/с Р, кВт Т, Нм Передаточное число





u1 u2
1 955 100 3,7 37 2 4
2 477,5 50 3,51 74

3 120 12,6 3,4 296


2 Расчет клиноременной передачи


Исходные данные для расчета:

Передаваемая мощность Р=3,7 кВт;

Вращающий момент на ведущем валу ТПроект привода тестоделительной машины=37 Нм;

Частота вращения ведущего шкива nПроект привода тестоделительной машины=955 об/мин;

Передаточное число u=2;

Режим работы – легкий;

По номограмме [1,с.134] по частоте вращения ведущего шкива и передаваемой мощности принимается клиновой ремень типа А

Определяется диаметр ведущего шкива по формуле:


Проект привода тестоделительной машинымм.


По ГОСТ 17383-73 принимается d1= 100 мм.


2.3. Определяется диаметр ведомого шкива по формуле [1,с.120]:


Проект привода тестоделительной машины


где e=0,02 - коэффициент проскальзывания

Проект привода тестоделительной машины

По ГОСТ 17383-73 принимается d2=200 мм.

Уточняется передаточное отношение


Проект привода тестоделительной машины


При этом угловая скорость ведущего вала редуктора будет

Проект привода тестоделительной машины


Расхождение с тем, что было получено по первоначальному расчету, Проект привода тестоделительной машины, что менее допустимого на Проект привода тестоделительной машины

Следовательно, окончательно принимаем диаметры шкивов

d1= 100 мм, d2=200 мм.

Определяется межосевое расстояние по формуле [1,с.137]:

Минимальное


Проект привода тестоделительной машины


где То – высота сечения ремня, То=8 мм (тип А).

Проект привода тестоделительной машины


Максимальное Проект привода тестоделительной машины

Расчетное Проект привода тестоделительной машины


Принимаем ар=236 мм.

Определяется расчетная длина ремня по формуле [1,с.137]:


Проект привода тестоделительной машины


По ГОСТ1284.1-80 принимается длина ремня 900 мм тип А

Определяется угол обхвата ведущего шкива по формуле:


Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины

a=156о > 120о – угол обхвата достаточный.

Определяется число ремней в передаче по формуле [1,с137, ф7.29]:


Проект привода тестоделительной машины


где СР=1,0 – коэффициент, учитывающий режим и условия работы передачи, принимается по таблице 7.10 [1,с.136];

СL=0,87 – коэффициент, учитывающий тип ремня и его длину, принимается по табл.7.9 [1., с.135];

Сa=0,94 – коэффициент, учитывающий угол обхвата ведущего шкива;

Ро=1,52 кВт – мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, принимается по табл. 7.8 [1.с.132].

Сz=0,95 – предполагая, что число ремней в передаче будет от 2 до 3.

Проект привода тестоделительной машины

Принимаем число ремней в передаче z=3

Определяется ширина шкива по формуле [1. с.138]:


Проект привода тестоделительной машины


где е=15 – принимается по табл. 7.12 [1.,с.138]

f=10 – принимается по табл. 7.12 [1.,с.138]

Проект привода тестоделительной машины

Ширина шкива В=50 мм.

Определение натяжения ветвей.

Натяжение ветвей определяется по формуле [1, с.136,ф(7.30)]

Проект привода тестоделительной машины


где V – окружная скорость ремня, м/с;

q=0,1 - коэффициент, учитывающий центробежную силу при сечении «А» [1,с.136]


Проект привода тестоделительной машины


Проект привода тестоделительной машины

Определение силы действующей на вал

По формуле [1, с.136, ф(7.31)]:


Проект привода тестоделительной машины


Проект привода тестоделительной машины


Расчет редуктора

3.1 Расчет зубчатых колес редуктора


Выбираем материалы со средними механическими характеристиками (гл. III, табл. 3.3): для шестерни – Сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость - НВ230, для колеса – Сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость - НВ200.

Допускаемые контактные напряжения


Проект привода тестоделительной машины


где σHlimb – предел контактной выносливости при базовом числе циклов.

По табл. 3.2. гл.III для углеродистых сталей с твердостью поверхностей зубьев менее НВ350 и термической обработкой (улучшением)


Проект привода тестоделительной машины


KHL – коэффициент долговечности; при числе циклов нагружения больше базового, что имеет место для длительной эксплуатации редуктора, принимают КHL=1.

[SН]=1,10 – коэффициент безопасности.

Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение:


Проект привода тестоделительной машины


Для шестерни:

Проект привода тестоделительной машины


Для колеса:


Проект привода тестоделительной машины


Тогда расчетное допускаемое контактное напряжение

Проект привода тестоделительной машины

Требуемое условие [σН] Ј[sН2] выполнено.

Коэффициент КНb ,учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца, примем по табл. 3.1 [1]. Несмотря на симметричное расположение колес относительно опор, примем значение этого коэффициента, как в случае несимметричного расположения колес, так как со стороны клиноременной передачи действует сила давления на ведущий вал, вызывающая его деформацию и ухудшающая контакт зубьев;

Принимаем КНb =1,25

Принимаем коэффициент ширины венца yва =0,5 [1,с.36]

Межосевое расстояние из условий контактной выносливости активных поверхностей зубьев по формуле [1,с.29]:


Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины


Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ2185-66 aW=140 мм.

Нормальный модуль зацепления принимаем по следующей рекомендации:

Проект привода тестоделительной машины

Принимаем по ГОСТ 9563-60 Проект привода тестоделительной машины

Принимаем предварительно угол наклона зубьев b=10о и определим числа зубьев шестерни и колеса:


Проект привода тестоделительной машины


Принимаем z1=22, тогда z2=z1 *u = 22*4=88

Уточненное значение угла наклона зубьев:


Проект привода тестоделительной машины


b=10о50ў

Основные размеры шестерни и колеса:

Диаметры делительные:


Проект привода тестоделительной машины


Проверка:


Проект привода тестоделительной машины


Диаметры вершин зубьев:

Проект привода тестоделительной машины

Проект привода тестоделительной машины


Ширина колеса:


Проект привода тестоделительной машины


Ширина шестерни b1=b2+5=75мм.

Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:


Проект привода тестоделительной машины


Окружная скорость колес и степень точности передачи:


Проект привода тестоделительной машины


При такой скорости для косозубых колес следует принять 8-ю степень точности [1,с.32].

Коэффициент нагрузки:


Проект привода тестоделительной машины


где, КНb - коэффициент, учитывающий твердость поверхности зубьев и расположение зубчатого колеса

КНa- коэффициент, учитывающий окружную скорость колес и степень точности передачи.

КНV- коэффициент, учитывающий окружную скорость колес, твердость поверхности зубьев и форму зуба.

Значения КНb даны в таблице 3.5; при Проект привода тестоделительной машины, твердости НВЈ350 и несимметричном расположении колес относительно опор ( учет натяжения клиноременной передачи) КНb»1,17.

По таблице 3.4 гл. III при V=1,4 м/с и 8-й степени точности КНa=1,09.

По таблице 3.6 для косозубых колес при VЈ5м/с КНV=1,0.

Тогда Проект привода тестоделительной машины

Проверка контактных напряжений по формуле[1,с.31]:


Проект привода тестоделительной машины


Проект привода тестоделительной машины

Силы действующие в зацеплении:


Окружная Проект привода тестоделительной машины

Радиальная Проект привода тестоделительной машины


a=20о – угол профиля в нормальной плоскости.


Осевая Проект привода тестоделительной машины


Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле [1.с.44]:


Проект привода тестоделительной машины

где КF- коэффициент нагрузки. По табл.3.7 при ybd=1,34, твердости НВЈ350 и несимметричном расположении зубчатых колес относительно опор КFb=1,34. По табл. 3.8 КFV=1,1. Таким образом КF = 1,34*1,1=1,474.

YF- коэффициент учитывающий форму зуба и зависящий от эквивалентного числа зубьев zv:


У шестерни Проект привода тестоделительной машины

У колеса Проект привода тестоделительной машины


YF1=4,014 и YF2=3,61

Допускаемое напряжение


Проект привода тестоделительной машины


По табл.3.9 для стали 45 улучшенной при твердости НВЈ350 s0Flimb=1,8НВ.

Для шестерни s0Flimb=1,8*230=415 Мпа; для колеса s0Flimb=1,8*200=360Мпа.

[S] – коэффициент безопасности,

[S]=[SF]/*[SF]//

[SF]/- коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых колес, [SF]/=1,75.

[SF]// - коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса, [SF]//=1.

Следовательно [S]= 1,75.

Допускаемые напряжения:

Для шестерни: Проект привода тестоделительной машины

Для колеса Проект привода тестоделительной машины

Находим отношение Проект привода тестоделительной машины

Для шестерниПроект привода тестоделительной машины

Для колеса Проект привода тестоделительной машины

Дальнейший расчет следует вести для зубьев колеса, для которого найденной отношение меньше.

Определяем коэффициенты Yb и KFa


Проект привода тестоделительной машины


Для средних значений коэффициента торцового перекрытия eа=1,5 и 8-й степени точности КFa=0,92.

Проверяем прочность зуба колеса по формуле [1,с46]


Проект привода тестоделительной машины


Проект привода тестоделительной машины

Условие прочности выполнено.


3.2 Предварительный расчет валов редуктора


Предварительный расчет проведем на кручение по пониженным допускаемым напряжениям.

Ведущий вал.

Учитывая влияние изгиба вала от натяжения ремня принимаем [t]=25 МПа.

Диаметр выходного конца вала определяем по формуле [1,с.161]:


Проект привода тестоделительной машины


Проект привода тестоделительной машины

Принимаем ближайшее большее из стандартного ряда dв1=25

Диаметр вала под подшипниками dп1=30 мм.

Шестерню выполним за одно целое с валом.


Проект привода тестоделительной машины


Ведомый вал.

Диаметр выходного конца вала:

Проект привода тестоделительной машины

Принимаем ближайшее значение из стандартного ряда.

В соответствии с рядом принимаем dВ2=42 мм.

Диаметр вала под подшипниками dп2=45 мм.

Диаметр вала под посадку ступицы зубчатого колеса dк = 50 мм.

Диаметры остальных участков валов назначаем исходя из конструктивных соображений при компоновке редуктора.

Проект привода тестоделительной машины


3.3 Конструктивные размеры шестерни и колеса


Шестерню выполняем за одно целое с валом, ее размеры определены: d1=56 мм, dа1=61 мм, b1=75 мм.

Колесо кованное d2=224 мм, da2=229 мм, b2=70мм.

Диаметр ступицы: dст=1,6dК = 1,6*50=80 мм.

Длина ступицы Lст=(1,2…1,5) dк =60…75 мм. Принимаем Lст=75 мм.

Толщина обода dо=(2,5…4)mn = 5…10 мм. Принимаем dо=10 мм.

Толщина диска С=0,3b2=0,3*70=21 мм. Принимаем С=22 мм.

Диаметр отверстий в диске назначаем конструктивно, но не меньше 15…20 мм.

3.4 Конструктивные размеры корпуса редуктора


Толщина стенок корпуса и крышки:

d=0,025а+1 = 0,025*140+1 = 4,5 мм. Принимаем d=8 мм.

d1=0,02а+1 = 0,02*140+1 = 3,8 мм. Принимаем d1=8 мм.

Толщина фланцев пояса корпуса и крышки:

b=b1=1,5d=1,5*8=12 мм.

Толщина фланцев нижнего пояса:

Р=2,35d=18,8 мм. Принимаем р=20 мм.

Диаметр болтов:

фундаментных: d1=(0,03…0,036)аW+12=16,2…17,04 мм.

Принимаем болты с резьбой М18.

крепящих крышку к корпусу у подшипников: d2=(0,7…0,75)d1=12,6…13,5 Принимаем болты с резьбой М14.

соединяющих крышку с корпусом: d3=(0,5…0,6)d1=9…10,8

Принимаем болты с резьбой М12.


3.5 Первый этап компоновки редуктора


Компоновку обычно производят в два этапа. Первый этап служит для приближенного определения положения зубчатых колес относительно опор для последующего определения опорных реакций и подбора подшипников.

Вычерчиваем, упрощено шестерню и колесо в виде прямоугольников; шестерня выполнена за одно целое с валом.

Очерчиваем внутреннюю стенку корпуса:

принимаем зазор между торцом шестерни и внутренней стенкой корпуса А1 =10 мм.

Габариты подшипников выбираем по диаметру вала в месте посадки подшипников dП1 = 30 мм и dП2=45мм.

Предварительно намечаем подшипники на ведомом валу - 206, а на ведущем - 109.


Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.
Подробнее

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
-->

Похожие рефераты: