С приводом и мешалкой»

Московский государственный университет тонких химических технологий

Имени М.В. Ломоносова.

Кафедра прикладной механики и основ конструирования.

Курсовой проект по курсу «Прикладная механика и основы конструирования» на тему: «Проектирование вертикального аппарата

с приводом и мешалкой».

Выполнил студент гр. Е-209 Консультант Фомкина З.И./Грусков А.Д.

Москва 2012

- 2 -

Содержание:

2. Кинематический расчет привода.................................................................................... 4

2.1. Определение общего КПД привода........................................................................... 4

2.2. Определение требуемой мощности электродвигателя.......................................... 4

2.3. Выбор типа электродвигателя............................................................................... 4

2.4. Определение номинальной частоты вращения электродвигателя......................... 5

2.5. Определение передаточного отношения привода и его ступеней........................... 5

2.5.1.Определение общего передаточного отношения привода передаточного............. 5

2.5.2.Разбивка общего передаточного отношения по ступеням................................... 5

2.6. Определение силовых и кинематических параметров привода............................... 5

2.6.1 Определение параметров вала электродвигателя (вращающий момент)............. 5

2.6.2. Определение параметров ведущего вала редуктора............................................ 5

2.6.3. Определение параметров ведомого вала редуктора............................................ 5

3. Расчет клиноременной передачи..................................................................................... 7

3.1. Подбор типа ремня.................................................................................................. 7

3.2. Определение диаметра меньшего шкива................................................................. 7

3.3. Определение диаметра большего шкива................................................................. 7

3.4. Уточнение передаточного отношения для клиноременной передачи...................... 7

3.5. Определение межосевого расстояния..................................................................... 8

3.6. Определение длины ремня....................................................................................... 8

3.7. Уточнение межосевого расстояния........................................................................ 8

3.8. Определение угла обхвата...................................................................................... 8

3.9. Определение числа ремней...................................................................................... 8

3.10. Определение окружной скорости вращения ремня................................................. 9

3.11. Определение силы натяжения ветви ремня.......................................................... 9

3.12. Определение силы, действующей на ведущий вал редуктора от

клиноременной передачи...................................................................................................... 9

3.13. Определение ширины обода шкива......................................................................... 9

4. Расчет закрытой конической зубчатой передачи........................................................... 11

4.1. Выбор материала для передачи.............................................................................. 11

4.2. Проектировочный расчет на выносливость по контактным напряжениям............ 11

4.2.1 Определение допускаемых контактных напряжений............................................ 11

4.2.2 Определение внешнего делительного диаметра колеса....................................... 11

4.3. Расчет геометрических параметров передачи...................................................... 12

- 1 -

4.3.1 Определение числа зубьев и шестерни колеса..................................................... 12

4.3.2 Определение внешнего окружного модуля............................................................. 12

4.3.3. Определение углов делительных конусов............................................................ 12

4.3.4. Определение внешнего конусного расстояния и ширины зуба............................. 12

4.3.5. Определение внешнего делительного диаметра шестерни................................ 12

4.3.6. Определение среднего конусного расстояния...................................................... 12

4.3.7. Определение среднего окружного модуля............................................................. 13

4.3.8. Определение среднего делительного диаметра.................................................. 13

4.3.9 Определение параметров зубьев.......................................................................... 13

4.3.10. Определение внешних диаметров шестерни и колеса по вершине

зубьев............................................................................................................................ 13

4.3.11. Определение среднего окружного модуля........................................................... 13

4.3.12. Определение коэффициента ширины шестерни по среднему диаметру........... 13

4.3.13. Определение средней окружной скорости вращения шестерни и

колеса............................................................................................................................ 13

4.4. Проверочный расчет на выносливость по контактным напряжениям.................... 14

4.5. Проверочный расчет по напряжениям изгиба.......................................................... 14

4.5.1. Определение коэффициента нагрузок Kf............................................................... 14

4.5.2 Определение окружной силы в зубчатом зацеплении............................................. 14

4.5.3. Определение коэффициента формы зуба............................................................. 15

4.5.4 Определение коэффициента Yb............................................................................. 15

4.5.5.Определение коэффициента Kf.............................................................................. 15

4.5.6.Определение коэффициента допускаемых напряжений при проверке

зубьев на выносливость по напряжение изгиба................................................................. 15

4.5.7.Определение соотношений..................................................................................... 15

5. Предварительный расчет валов редуктора................................................................... 17

5.1. Определение диаметра концевой части ведущего и ведомого валов

редуктора............................................................................................................... 17

5.2. Определение диаметра между концевой частью вала и подшипником.................... 17

5.3. Определение диаметра под подшипником................................................................ 18

5.4. Определение диаметра буртика............................................................................. 18

5.5. Определение диаметра вала под ступицей............................................................. 18

5.6. Определение диаметра резьбовой части на конце вала.......................................... 18

5.7. Определение диаметра вала под шестерней и ступицей........................................ 18

6. Расчет конструктивных размеров зубчатых колес....................................................... 19

6.1. Определение длины ступицы.................................................................................. 19

- 2 -

6.2. Определение диаметра ступицы............................................................................ 19

6.3. Определение толщины обода.................................................................................. 19

6.4. Определение толщины диска.................................................................................. 19

6.5. Определение диаметров отверстий....................................................................... 19

7. Расчет конструктивных элементов корпуса редуктора............................................... 20

7.1. Определение толщины стенок картера и крышки.................................................. 20

7.2. Определение толщины поясов картера и крышки................................................... 20

7.3. Определение толщины ребер жесткости картера и крышки.................................. 20

7.4. Определение наименьшего зазора между наружной поверхностью

внутренних деталей и стенкой редуктора............................................................ 20

7.5. Определение диаметра крепежных болтов............................................................. 21

7.5.1.Фундаментальные болты................................................................................... 21

7.5.2.Болты у подшипников........................................................................................... 21

7.5.3.Болты,соединяющие основание корпуса и крышки................................................ 21

7.6. Выбор условий смазки редуктора............................................................................ 21

7.7. Выбор сорта и смазки редуктора........................................................................... 21

8. Выбор подшипников......................................................................................................... 22

9. Расчет шпонок............................................................................................................... 23

9.1. Расчет шпонки для шкива клиноременной передачи и конического колеса.. 23

9.1.1.Проверочный расчет шпоночного соединения на смятие................................... 23

9.1.2.Проверочный расчет шпоночного соединения на срез.......................................... 24

9.2. Расчет шпонки для соединения полумуфт МФД и ведомого вала........................... 24

9.2.1.Проверочный расчет шпоночного соединения на смятие.................................... 24

9.2.2.Проверочный расчет шпоночного соединения на срез........................................... 25

9.3. Расчет шпонки для муфты МПР.............................................................................. 25

9.3.1. Проверочный расчет шпоночного соединения на смятие..................................... 25

9.3.2. Проверочный расчет шпоночного соединения на срез.......................................... 26

10. Расчет муфты.............................................................................................................. 27

10.1. Выбор муфты........................................................................................................ 28

10.2. Проверка муфты на кручение................................................................................. 28

10.3. Проверка колец на разрыв....................................................................................... 28

- 3 -

10.4 Проверка муфты на смятие................................................................................... 28

11. Расчет допусков и посадок............................................................................................ 29

11.1. Расчет поля допуска на подшипниках ведущего вала............................................. 29

11.2. Расчет поля допуска на ступице конического колеса............................................. 30

12. Проверочный расчет ведомого вала на выносливость.................................................. 31

12.1. Условно-пространственная схема передачи.......................................................... 31

12.2. Расчет сил действующих на конструкцию............................................................ 31

12.3. Эпюры изгибающих моментов для нагрузок, действующих на ведомый

вал....................................................................................................................................... 31

12.3.1. Вычислим реакции в подшипниках...................................................................... 31-32

12.3.2.-12.3.3.Построение эпюр..................................................................................... 33

12.4. Выбор опасного сечения на ведомом валу................................................................... 34

12.5 Проверочный расчет ведомого вала на выносливость................................................. 34

12.5.1. Расчет коэффициента запаса прочности по нормальным напряжениям............. 34-35

12.5.2 Расчет коэффициента запаса прочности по касательным напряжениям............ 36-37

12.5.3 Расчет коэффициента запаса прочности............................................................ 37

13. Расчет элементов аппарата......................................................................................... 38

13.1. Расчет толщины стенки обечайки........................................................................ 38

13.2. Расчет толщины стенки эллиптического днища.................................................. 38

13.3. Расчет толщины стенки плоской крышки............................................................. 38

13.4. Расчет высоты обечайки...................................................................................... 39

13.5. Расчет высоты эллиптического днища................................................................. 39

14. Подбор штуцеров и люка................................................................................................ 40

14.1. Подбор диаметров штуцеров................................................................................. 40

14.2. Подбор диаметров люка......................................................................................... 40

14.3. Подбор диаметров укрепления отверстий............................................................. 40

14.4. Подбор лап.............................................................................................................. 40-41

15. Подбор и расчет фланцевого соединения....................................................................... 42

14.1. Выбор фланцевого соединения............................................................................... 42

14.2. Расчет податливости болта................................................................................ 42

14.3. Расчет податливости прокладки........................................................................... 42

14.4. Расчет усилий от давления, приходящийся на один болт...................................... 42-43

- 4 -

15.5. Расчет коэффициента основной нагрузки............................................................. 43

15.6. Расчет усилия предварительной затяжки............................................................. 43

15.7. Усиления предварительной затяжки...................................................................... 43

15.8. Усиления остаточной затяжки.............................................................................. 43

15.9 Расчет деформации болта и прокладки.................................................................. 43

15.10 Суммарная сила, растягивающая болт................................................................. 43

15.11 Проверка прочности болта.................................................................................... 44

16. Подбор штуцеров и люка................................................................................................ 45

16.1. Расчет стыковых швов на прочность при растяжении-сжатии........................... 45

16.2. Расчет нахлесточных, угловых и тавровых швов на прочность при срезе.......... 45

16.3. Расчет катета сварных швов............................................................................... 45

17. Основные узлы аппарата............................................................................................... 46

17.1 Подбор и назначение сальникового уплотнения...................................................... 46

17.2. Подбор и назначение концевой опоры..................................................................... 46

18. Список использованной литературы.............................................................................. 47

19. Приложение.............................................................................................................................................

15.1 Конический одноступенчатый редуктор............................................................................

15.2 Вертикальный аппарат с приводом и мешалкой...........................................................

15.3 Спецификация................................................................................................................................

- 5 -

Введение.

Поиск по сайту: