Привод к скребковому транспортеру (125670)

Посмотреть архив целиком

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГОУ ВПО

ЧЕЛЯБИНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АГРОИНЖЕНЕРНАЯ АКАДЕМИЯ

Факультет Электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства

Кафедра Детали машин








КУРСОВАЯ РАБОТА

Привод к скребковому транспортеру



Студент М.С. Вайсенбург

Группа 301









Челябинск 2009



Исходные данные.


Тяговая сила F, 3,2 кН

Скорость тяговой цепи v,0,5 м/с

Шаг тяговой цепи р,80 мм

Число зубьев звездочки z7

Допустимое отклонение скорости цепи δ,4 %

Срок службы привода Lr,5 лет










Схема 3 Привод к скребковому транспортеру исполнение 2: 1-двигатель; 2 – клиноременная передача; 3 – редуктор; 4 – упругая муфта с торообразной оболочкой; 5 – ведущая звездочка конвейера; 6 – тяговая цепь.



Введение


В машиностроении находят широкое применение редукторы, механизмы, состоящие из зубчатых или червячных передач, выполненных в виде отдельного агрегата и служащих для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепную или ременную передачу.

Назначение редуктора — понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим. Механизмы, служащие для повышения угловой скорости, выполнены в виде отдельных агрегатов, называют мультипликаторы.

Конструктивно редуктор состоит из корпуса (литого, чугунного или сварного стального), в котором помещаются элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.

Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения.

Привод предполагается размещать в закрытом, отапливаемом, вентилируемом помещении, снабженным подводом трехфазного переменного тока.

Привод к горизонтальному валу состоит из цилиндрического редуктора, быстроходный вал которого соединен с двигателем ременной передачей, а на тихоходном валу располагается компенсирующая муфта.



1. Рассчитаем срок службы приводного устройства


Срок службы (ресурс) Lh, ч, определяем по формуле



где Lr - срок службы привода, лет; tc - продолжительность смены, ч; Lc - число смен; Кс - коэффициент сменного использования,



Определяем ресурс привода при двухсменной работе с продолжительностью смены 8 часов.

ч

Принимаем время простоя машинного агрегата 20% ресурса.

ч.

Рабочий ресурс привода принимаем 23*103 ч.



2. Выбор двигателя. Кинематический расчет привода


2.1 Определяем мощность и частоту вращения двигателя


Мощность двигателя зависит от требуемой мощности рабочей машины, а его частота вращения - от частоты вращения приводного вала рабочей машины.

Определяем требуемую мощность рабочей машины


кВт


где F - тяговая сила цепи, кН, v – скорость тяговой цепи м/с.

Определяем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:



где ηрп – КПД ременной передачи; ηзп - КПД зубчатой передачи; ηм – КПД муфты; ηп – КПД опор приводного вала;

Из таблицы берем: ηрп – 0,96; ηзп – 0,97; ηм – 0,98; ηп – 0,99;

Находим требуемую мощность электродвигателя.


кВт


Выберем двигатель серии 4А с номинальной мощностью Рном = 2,2 кВт, применив для расчета четыре варианта типа двигателя:




Вариант

Тип двигателя

Номинальная мощность

Pном ,кВт

Частота вращения, об/мин

синхронная

При нормальном режиме nном

1

4АВ80В2У3

2,2

3000

2850

2

4АМ90L4У3

2,2

1500

1425

3

4АМ100L6У3

2,2

1000

950

4

4АМ112МА8У3

2,2

750

700

2.2 Определяем передаточное число привода и его ступеней


Находим частоту вращения приводного вала


м/с


где: v - скорость тяговой цепи м/с; z – число зубьев ведущей звездочки; р - шаг тяговой цепи, мм.

Находим общее передаточное число для каждого варианта:



Производим разбивку общего передаточного числа, принимая для всех вариантов передаточное число редуктора постоянным uзп=4



Передаточное число

Варианты

1

2

3

4

Общее для привода u м/с

53,17

26,59

17,72

13,06

Цепной передачи

13,29

6,65

4,43

3,23

Конического редуктора

4

4

4

4


Анализируя полученные значения передаточных чисел приходим к выводу:

а) первый вариант затрудняет реализацию принятой схемы из-за большого передаточного числа всего, привода;

б) четвертый вариант не рекомендуется для приводов общего назначения из за большой металлоемкости;

в) во втором варианте получилось большое значение передаточного числа;

г) из рассмотренных четырех вариантов предпочтительнее третий: Здесь передаточное число цепной передачи можно изменить за счет допускаемого отклонения скорости и таким образом получить среднее приемлемое значение.

Определяем максимально допустимое отклонение частоты вращения.

об/мин

Определяем допускаемую частоту вращения приводного вала приняв


об/мин


отсюда фактическое передаточное число привода



передаточное число цепной передачи




Таким образом, выбираем двигатель 4АМ100L6УЗ (Рном = 2,2 кВт, nном = 950 об/мин); передаточные числа: привода u = 18, редуктора uзп = 4, цепной передачи uоп = 4,5


2.3 Определим силовые кинематические параметры (двигателя), привода


Рассчитаем мощность при Рдв = 1,81 кВт

Быстроходный вал редуктора.


кВт


Тихоходный вал редуктора.


кВт


Вал рабочей машины.


кВт


где Ррм – мощность рабочей машины

Рассчитаем частоту вращения при nном = 950 об/мин

Быстроходный вал редуктора.


об/мин


Тихоходный вал редуктора.



об/мин


Вал рабочей машины.


об/мин


Рассчитаем угловую скорость

Вал двигателя


1/с


Быстроходный вал редуктора.


1/с


Тихоходный вал редуктора.


1/с


Вал рабочей машины.


1/с


Рассчитаем вращающий момент

Вал двигателя



Н*м


Быстроходный вал редуктора.


Н*м


Тихоходный вал редуктора.


Н*м


Вал рабочей машины.


Н*м


Таблица. Силовые и кинематические параметры привода


Параметр

Вал двигателя

Вал редуктора

Вал рабочей машины

Быстоходн.

Тихоход.

Мощность

Рн, кВт

PДВ= 1,81

P1=1,738

P2=1,669

Pрм=1,619

Частота вращения

n, об/мин

nном=950

n1=214,4

n2=60,28

nрм=60,28

Угл. скорость

ω, 1/с

ωном=99,43

ω1=22,44

ω2=5,61

ωрм=5,61

Момент T, Н*м

ТДВ=18,20

Т1=76,63

Т2=294,35

Трм=285,58



3. Выбор материалов зубчатых передач. Определение допустимых напряжений


3.1 Выбираем материал зубчатой передачи


а) Выбираем марку стали, твердость и термообработку

-для шестерни берем сталь 40ХН, термообработка - улучшение и закалка ТВЧ, Dпред = 200 мм Sпред = 125мм; твердостью 48...53HRCЭl, (460…515 НВ2)

-для колеса берем сталь 40ХН, термообработка – улучшение, Dпред = 315 мм Sпред = 200 мм; твердостью 235...262 НВ2,

б)Определяем среднюю твердость зубьев шестерни и колеса:

для шестерни


HB1cp = (НВmin - НВmax )/2 = (460 + 515)/2 = 487,5.


для колеса


HB2cp = (НВmin - НВmax )/2 = (235 + 262)/2 = 248,5.


3.2 Определяем базовые числа циклов нагружений при расчете на контактную прочность


для шестерни

для колеса



3.3 Действительные числа циклов перемены напряжений


- для колеса



- для шестерни



где: n2 - частота вращения колеса, мин-1; Lh - время работы передачи ч; u - передаточное число ступени.


Случайные файлы

Файл
568-1.rtf
Kursovoi_proekt.doc
8626.rtf
23262.rtf
3960.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.