Расчёт ленточного транспортёра (124253)

Посмотреть архив целиком

ВЯТСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра сопротивления материалов и деталей машин











Курсовой проект

Расчёт ленточного транспортёра



Студент Бузмаков А.С.

Группа ИМ - 311

Проверил Черемисинов В.И.







Киров 2005



Содержание



Введение

1. Энергетический и кинематический расчет привода

1.1 Выбор электродвигателя

1.2 Определение общего передаточного числа и разбивка его по ступеням

1.3 Определение мощности на валах

1.4 Определение частоты вращения валов

1.5 Определение крутящего момента на валах

2. Расчет червячной передачи

3. Расчет валов

3.1 Расчет червяка тихоходного вала

3.2 Расчет быстроходного вала червяка

4. Расчет и подбор подшипников

4.1 Расчет подшипников быстроходного вала

4.2 Расчет подшипников тихоходного вала

5. Расчет шпоночных соединений

5.1 Расчёт шпоночного соединения на входном валу

5.2 Расчёт шпоночного соединения на выходном валу

5.3 Расчёт шпоночного соединения червячного колеса с валом

6. Подбор муфты

7. Выбор и обоснование способа смазки передачи и подшипников

Литература



Введение


В задании на данный курсовой проект приведёна схема ленточного конвейера с натяжным устройством, а также схема приводной станции к нему. Приводная станция включает в себя электродвигатель, червячный редуктор и установочную платформу. В данном случае в качестве платформы будет применяться сварная рама.

Электродвигатель крепиться непосредственно к редуктору, это снижает габариты станции и её металлоёмкость.

В требовании перечислены основные технические характеристики: окружное усилие на барабане, скорость ленты конвейера, график нагрузки, срок службы, которые должны быть обеспечены при проектировании.

Ленточные конвейеры являются весьма распространённые транспортирующими машинами, применяемые в самых различных областях народного хозяйства для перемещения разнообразных штучных и насыпных грузов.

Широкое применение ленточные конвейеры получили для межоперационного транспортирования грузов в поточном производстве, для транспортирования в линейных целях (подача земли), в шахтном хозяйстве, для подачи топлива и зерна на элеватор и т. п.

Ленточные конвейеры отличаются высокой производительностью, простотой конструкции, малой массой, надёжностью в работе, относительно небольшим расходом энергии.



1. Энергетический и кинематический расчёт привода


1.1 Выбор электродвигателя


Определение потребляемой мощности электродвигателя


Рэ = Ft·V / ףоб , (1.1)


где Рэ - потребляемая мощность электродвигателя;

Ft – усилие на цепи конвейера, кН;

V – скорость движения цепи, м/с;

ףоб – общий КПД привода, определяемый как произведение КПД отдельных передач и муфт.


ףоб= ףм ּ ףч (1.2)


где ףч – КПД червячной передачи ףч = 0,8;

ףм – КПД муфты, ףм = 0,98

ףоб= 0,8•0,98=0,78

Рэ =3,0·0,25/0,78=0,96 кВт

Определение предполагаемой частоты вращения вала электродвигателя


nэ= nвּ uчерв(1.3)


где uчерв- рекомендуемое значение передаточного отношения червячной передачи ;

nв - частота вращения приводного вала, мин.-1

nэ – предполагаемая частота вращения вала электродвигателя, мин-1


, (1.4)


Где D-диаметр барабана ленточного конвейера, м;

мин-1

uчерв= 16…50

Принимаем значения передаточного числа:

uчерв= 32

nэ=21,23ּ32=679?36 мин.-1

По найденным значениям Рэ и nэ выбираем электродвигатель:

Электродвигатель АИР 90LB8. ТУ 16-525564-84

Исполнение IM3081, Pэ = 1,1 кВт, nэ = 695 об./мин.


1.2 Определение общего передаточного отношения привода и разбивка его по ступеням


После выбора электродвигателя определяем общее передаточное число привода:


uобщ= nэ/ nв (1.5)


где nэ - номинальная частота вращения вала выбранного электродвигателя, мин.-1

uобщ= 695/21,23= 32,74

Т.к. в приводе нет ремённой или цепной передачи, то:

Выбираем стандартное придаточное отношение:

ГОСТ 2144-76



Передаточное число не превышает допускаемого отклонения.


1.3 Определение мощности на валах


Мощности на валах определяют через мощность электродвигателя


P1 = Pэ=1,1 кВт (1.7)

P2 = P1 ּ ףред (1,8)


P2 = 1,1·0,8 = 0,88 кВт


1.4 Определение частоты вращения валов


Частоты вращения валов могут быть определены через частоту вращения вала электродвигателя.

n1 = nэ =695мин-1


n2 = n1/Uред (1,9)


n2 = 695/31,6=22,06 мин-1


1.5 Определение крутящего момента на валах


Крутящие моменты на валах определяются по формуле:



Ti =, Н ּ м(1.10)


где Ti - крутящий момент на i-ом валу, Н • м;

Рi - мощность на i-ом валу, кВт;

n - частота вращения i-ого вала, мин-1

T1 = 9550 ּ P1/n1 = 9550 ּ 1,1/695 = 15,12 Н ּ м

T2 = 9550 ּ P2/n2 = 9550 ּ 0,88/22,06 =380,96 Н ּ м

Результаты произведенных расчетов, в соответствии с таблицей 1 являются исходными данными для последующих расчетов передач.


Таблица 1.

Валы

Мощности на валах, кВт

Частоты вращения валов, мин-1

Крутящие моменты на валах, Н ּ м

Передаточные числа передач

I

II

1,1

0,88

695

22,06

15,12

380,96

Uред=31,5



2. Расчёт червячной передачи


Выбор материала и термической обработки червяка и колеса

Червяк: Сталь 40Х, Термообработка: цементация и закалка ТВЦ, твёрдость 45 HRC, шлифование и полирование.

Червячное колесо:


, (2.1)


где V5 – скорость скольжения, м/с.

Назначаем материал II группы БрА9Ж3Л. Способ отливки ц – центробежный

σТ=200МПа. σв=500МПа

Колесо менее прочное, следовательно по нему и определяем напряжения.

Определение срока службы передачи


tΣ = L·365·Kr·24·Kc, (2.2)


где tΣ – срок службы передачи.

tΣ = 5·365·0,80·24·0,29=10161,6 час.

Определение допускаемых напряжений на контактную прочность


=(300 – 275) – 25VS (2.3)


=275-25·2,26=218,5 Мпа

Определение допускаемых напряжений на изгиб


(0,25σт+0,08σв, (2,4)


где σт – предел текучести, Мпа;

σв – предел выносливости на растяжение, Мпа;

NFE – эквивалентное число циклов нагружения.

NFE = 60·n1·tΣ·(a1b19+ a2b29+…+ aibi9), (2.5)

где ai,bi – коэффициенты с графика нагрузки.

NFE = 60·22,06·10161,6·(0,0005·1,59+ 0,5·19+0,5∙0,59)=8,7·106

(0,25·200+0,08·500)·=70,74МПа

Назначение числа заходов червяка и числа зубьев колеса

Z1=1 – число заходов червяка,

Z2=Z1·Uч

Z2=2·31,5=32 – число зубьев колеса.

Назначение коэффициента диаметра червяка q


qопт=0,25·Z2=0,25·32=8 (2,6)


Назначаем из стандартного ряда q=14. ГОСТ 19672-74.

Определение межосевого расстояния aw


, (2.7)


где К – коэффициент нагрузки;

q1 – коэффициент диаметра червяка, для передачи без смещения q1=q=8



К=0,5(Кβ+1), (2.8)


где Кβ0 – начальный коэффициент концентрации нагрузки.

Кβ = 1,07

К=0,5(1,07+1)=1,04

Принимаем из стандартного ряда по ГОСТ 2144-76 аw = 125мм.

Определение модуля передачи


m=2aw/(Z2+q) (2.9)


m=2·125/(32+8)=6,25мм

Согласуем со стандартным рядом ГОСТ 2144-76 m=6,3мм.


x=aw/m-0,5(q+Z2), (2.10)


где х – коэффициент смещения.

x=125/6,3-0,5(32+8)=-0,16

принадлежит допустимому интервалу 0,7.

Определение геометрических размеров червяка и колеса

Червяк:


Делительный диаметр d1=m·q (2.11)


d1=6,3·8=50,4мм



Начальный диаметр dw1=m(q+2x) (2.12)


dw1=6,3·(8+2·(-0,16))=48,4мм


Диаметр вершин витков da1=d1+2m (2.13)


da1=50,4+2·6,3=63мм


Диаметр впадин db1=d1-2,4m (2.14)


db1=50,4-2,4·6,3=35,28мм


Длина нарезной части червяка b1(11+0,06Z2)m (2.15)


b1(11+0,06·32)·6,3=81,4 принимаем b1=82мм.


Угол подъема линий витков червяка


Червячное колесо:


Делительный диаметр d2= m·Z2 (2.16)


d2= 6,3·32=201,6мм


Диаметр вершин зубьев в среднем сечении da2=m(Z2+2+2x) (2.17)


da2=6,3·(32+2+2·(-0,16))=212,2мм


Наибольший диаметр колеса dam2da2+6m/(Z1+2) (2.18)


dam2212,2+6·6,3/(1+2)=224,8мм


Диаметр впадин в среднем сечении db2=m(Z2-2,4+2x) (2.19)


db2=6,3·(32-2,4+2·(-0,16))=184,5мм


Ширина колеса b20,75 da1 (2.20)


b20,75·63=47,25мм

принимаем b2=47мм.

Определение скорости скольжения и КПД червячной передачи


, (2.21)


где V1 – окружная скорость червяка, м/с.


(2.22)



КПД червяка: , (2.23)


где приведённый угол трения, φ' = 2,3˚

Проверочный расчёт передачи на контактную прочность






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.