Расчет и проектирование привода конвейера (124163)

Посмотреть архив целиком

Министерство образования Республики Беларусь

Борисовский государственный политехнический колледж




Расчетно-пояснительная записка

к курсовому проекту по «Технической механике»


Тема: Расчет и проектирование привода конвейера







Разработал:

Коренько А.В.

гр. ТЗ-401, вар.11











Борисов 2007


Содержание


1 Введение

2 Выбор электродвигателя

3 Расчет клиноременной передачи

4 Расчет цепной передачи

5 Расчет закрытой червячной передачи

6 Расчет ведомого вала редуктора

7 Расчет ведущего вала-червяка

8 Подбор подшипников

9 Подбор и проверочный расчет шпонок ведущего вала

10 Подбор и проверочный расчет шпонок ведомого вала

11 Определение конструктивных размеров червячной передачи

12 Компоновочная схема и тепловой расчет редуктора

13 Определение конструктивных размеров крышек подшипников

14 Выбор масла, смазочных устройств

15 Выбор стандартных изделий

Список использованной литературы



1 Введение


Тяговым органом заданного привода является цепная передача В цепных передачах (см. рис.1) вращение от одного вала к другому передается за счет зацепления промежуточной гибкой связи (цепи) с ведущим и ведомым звеньями (звездочками).


Рис.1 Схема цепной передачи с червячным редуктором


В связи с отсутствием проскальзывания в цепных передачах обеспечивается постоянство среднего передаточного числа. Наличие гибкой связи допускает значительные межосевые расстояния между звездочками. Одной цепью можно передавать движение одновременно на несколько звездочек. По сравнению с ременными цепные передачи имеют при прочих равных условиях меньшие габариты, более высокий КПД и меньшие нагрузки на валы, так как отсутствует необходимость в большом предварительном натяжении тягового органа.


Недостатки цепных передач: значительный износ шарниров цепи, вызывающий ее удлинение и нарушение правильности зацепления; неравномерность движения цепи из-за геометрических особенностей ее зацепления с зубьями звездочек, в результате чего появляются дополнительные динамические нагрузки в передаче; более высокие требования к точности монтажа передачи по сравнению с ременными передачами; значительный шум при работе передачи.

Цепные передачи предназначаются для мощности обычно не более 100 кВт и могут работать как при малых, так и при больших скоростях (до 30 м/с). Передаточные числа обычно не превышают 7.

Применяемые в машиностроении цепи по назначению подразделяются на приводные, передающие энергию от ведущего вала к ведомому; тяговые, применяемые в качестве тягового органа в конвейерах; грузовые, используемые в грузоподъемных машинах. Из всех типов природных цепей наибольшее распространение имеют роликовые с числом рядов от 1 до 4, втулочные , одно- и двухрядные, и зубчатые.

Кинематическая схема привода конвейера приведена на рис.2.

Вращение привода передается от вала электродвигателя 1 к валу ведомой звездочки 4 цепного конвейера посредством клиноременной передачи и червячного редуктора с нижним расположением червяка 2.


Рис.2 Кинематическая схема привода конвейера.



2 Выбор электродвигателя


Исходные данные:

  • мощность на ведомой звездочке Р4=3,5 кВт;

  • число оборотов на ведомой звездочке п4=35 об/мин;

  • работа двухсменная;

  • нагрузка спокойная нереверсивная.

Определяем общий КПД привода по схеме привода


ηобщ1 η2 η3 η0 (2.1)


где [1, с.5, табл.1.1]: η1=0,97- КПД ременной передачи;

η2=0,72 - КПД закрытой червячной передачи с однозаходним червяком;

η3=0,95 - КПД цепной передачи;

η0=0,992- коэффициент, учитывающий потери на трение в опорах 2-х валов.

Сделав подстановку в формулу (2.1) получим:

ηобщ.=0,97*0,72*0,95*0,992=0,65

Определяем мощность, необходимую на входе [1,с.4]


Ртр4общ. (2.2)


где Ртр – требуемая мощность двигателя:

Ртр=3,5/0,65=5,38кВт

Выбираем электродвигатель [1,с.390,табл. П1,П2]

Пробуем двигатель 4А112М4:

Рдв.=5,5кВт;

nс=1500об/мин;

S=3,7%

dдв.=32мм.

Определяем номинальную частоту вращения электродвигателя по формуле (1.3) [1,c.6]:


nном=nc·(1-S);

nном=1500·(1-0,037);

nном=1444,5 об/мин


Определяем общее передаточное число привода


U=nном./n4=1444,5/35=41,3


Производим разбивку передаточного числа по ступеням. По схеме привода


Uобщ.=U1· U2· U3; (2.3)


Назначаем по рекомендации [1,табл.1.2]: U1=2; U2=10;

Тогда


U3= Uобщ./( U1· U2);


U3=2,06, что входит в рекомендуемые пределы

Принимаем U3=2.

Тогда уточняем передаточное число привода по формуле (2.3):


Uобщ.=2*10*2=40


Принимаем окончательно электродвигатель марки 4А112М4

Угловые скорости определяем по формуле


ω=πn/30 (2.4)


По формуле (2.4) определяем угловую скорость вала двигателя


ωдвnдв/30=π*1444,5/30=151,3рад/с;


По схеме привода (рис.2) и формуле (2.4) определяем частоты вращения и угловые скорости каждого вала


n2= nдв/U1=1444,5/2=722,3об/мин;

ω2n2/30=π*722,3/30=75,6 рад/с;

n3= n2/U2=722,3/10=72,2 об/мин;

ω3n3/30=π*72,2/30=7,6 рад/с;

n4= n3/U3=72,2/2=36,1 об/мин;

ω4n4/30= π*36,1/30=3,8 рад/с.


Определяем мощность на каждом валу по схеме привода


Р2дв η1=5,5*0,97=5,335 кВт;

Р32 η2 η0=5,335*0,72*0,992=3,764 кВт;

Р43 η3=5,124*0,95=3,576 кВт,


что близко к заданному.

Определяем вращающие моменты на каждом валу привода по формуле


(Нм) (2.5)

;

;

;

.


Все рассчитанные параметры сводим в табл.1.


Таблица 1

Параметры кинематического расчета

вала

n, об/мин

ω, рад/с

Р, кВт

Т, Нм

U

Дв. (1)

1444,5

151,27

5,5

36,35

2

2

722,3

75,6

5,335

70,57

10

3

72,2

7,6

3,764

495,3

2

4

36,1

3,8

3,576

941



3 Расчет клиноременной передачи


Исходные данные:

Мощность на валу меньшего шкива Р1дв =5,5 кВт

Вращающий момент на меньшем шкиве Т1=36,35 Нм

Передаточное число U=3

Частота вращения меньшего шкива nдв=1444,5 об/мин

Угловая скорость вращения меньшего шкива ωдв=151,27 рад/с

По мощности и частоте вращения меньшего шкива выбираем сечение «А» клинового ремня [3,табл.2.1]. Для наглядности, используя ГОСТ1284.1-80 размеры ремня сводим в табл.2.


Таблица 2

Размеры клинового ремня

Наименование

Обозначение

Величина

Обозначение ремня

А

-

Диаметр меньшего шкива, мм

d1

125

Ширина большего основания ремня, мм

W

13

Расчетная ширина ремня, мм

Wр

11

Высота ремня, мм

Т0

8

Площадь поперечного сечения, мм2

А

81

Угол клина ремня, °

α

40

Расчетная длина ремня, мм

Lр

560…4000

Масса одного метра, кг

q

0,105


Определяем диаметр большего шкива


d2=d1хUх(1-ε) (3.1)


где ε=0,01 – относительное скольжение ремня для передач с регулируемым натяжением ремня.

Подставив значения в формулу (3.1) получим


d2=125х2х0.99=247,5мм


Округляем до ближайшего значения из стандартного ряда

d2=250мм

Рассчитываем уточненное передаточное отношение:

U1=d2/d1=250/125=2, т.е. оно не изменилось.

Назначаем межосевое расстояние в интервале (мм):


аmin=0,55Т0=0,55(125+250)+8=206,25мм

аmax=(d1+ d2)= 125+250=375мм


Принимаем а=300мм

Вычисляем длину ремня:


Lр=2а+0,5π(d1+ d2)+ (d1+ d2)2/4а

Lр=2х300+0,5х3.14(125+250)+(125+250)2/1200=1306мм


Принимаем из стандартного ряда Lр =1320мм. Ввиду очень близкого округления длины ремня нет необходимости пересчитывать межосевое расстояние.

Рассчитываем угол обхвата меньшего шкива


α1=180-57(d2 -d1)/а

α1=180-57(250-125)/300=156º


Рассчитываем скорость ремня


;


где [ν]=25м/с – допускаемая скорость для клиновых ремней,


м/с.


Находим необходимое для передачи число ремней:


(3.2)


Случайные файлы

Файл
172325.doc
101535.rtf
56820.rtf
46149.rtf
53803.doc




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.