Расчет и проектирование привода конвейера

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

η_общ=η₁ 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:

η_общ.=0,97*0,72*0,95*0,99²=0,65

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

Р_тр=Р₄/η_общ. (2.2)

где Р_тр – требуемая мощность двигателя:

Р_тр=3,5/0,65=5,38кВт

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

Пробуем двигатель 4А112М4:

Р_дв.=5,5кВт;

n_с=1500об/мин;

S=3,7%

d_дв.=32мм.

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

n_ном=n_c·(1-S);

n_ном=1500·(1-0,037);

n_ном=1444,5 об/мин

Определяем общее передаточное число привода

U=n_ном./n₄=1444,5/35=41,3

Производим разбивку передаточного числа по ступеням. По схеме привода

U_общ.=U₁· U₂· U₃; (2.3)

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

Тогда

U₃= U_общ./( U₁· U₂);

U₃=2,06, что входит в рекомендуемые пределы

Принимаем U₃=2.

Тогда уточняем передаточное число привода по формуле (2.3):

U_общ.=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

ω_дв=πn_дв/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= n_дв/U₁=1444,5/2=722,3об/мин;

ω₂=πn₂/30=π*722,3/30=75,6 рад/с;

n₃= n₂/U₂=722,3/10=72,2 об/мин;

ω₃=πn₃/30=π*72,2/30=7,6 рад/с;

n₄= n₃/U₃=72,2/2=36,1 об/мин;

ω₄=πn₄/30= π*36,1/30=3,8 рад/с.

Определяем мощность на каждом валу по схеме привода

Р₂=Р_дв η₁=5,5*0,97=5,335 кВт;

Р₃=Р₂ η₂ η₀=5,335*0,72*0,99²=3,764 кВт;

Р₄=Р₃ 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

Похожие работы

Расчет и проектирование привода ленточного конвейера

Скачать

15486

6

2

... Uред.ст = 5,6. Уточним полученное значение передаточного отношения клиноременной передачи: Uкл.рем.ст. = Uпр / Uред.ст. = 10,8 / 5,6 = 1,93 Определим значения мощности на каждом из валов привода конвейера. Мощность на выходном валу электродвигателя (кВт) определяется по формуле (9). Ртреб.эл. = Ррем1 = 8,87 кВт (9)   Мощность на входном валу ...

Проектирование привода конвейера

Скачать

15537

1

0

... ; ´Рэ Рэ = 2.2 кВт Т.к. частота вращения nс = 1500 об/мин; число полюсов 4 и S% = 5,1, то По табл. П2 с.65 [1] выбираем условное обозначение электродвигателя 4А132S5 1.2 Кинематический расчет привода Определяем асинхронную частоту вращения. nq = nc (1 – (S% / 100)) nq = 1500(1-(5.1 / 100)) = 1423 Определяем общее передаточное число привода. U = nq /nб U = 1423/160 = 8.9 ...

Расчет и проектирование привода

Скачать

54387

13

4

... отверстий: Dотв. = Doбода - dступ.) / 4 = (510 - 112) / 4 = 99,5 мм = 100 мм. Фаска: n = 0,5 x mn = 0,5 x 3,5 = 1,75 мм Округляем по номинальному ряду размеров: n = 2 мм. 6.    Выбор муфты на выходном валу привода В виду того, что в данном соединении валов требуется невысокая компенсирующая способность муфт, то допустима установка муфты упругой втулочно-пальцевой. Достоинство данного типа ...

Проектирование привода к цепному конвейеру

Скачать

18785

1

8

... – проектный (приближенный) расчет валов на чистое кручение , 2-й — проверочный (уточненный) расчет валов на прочность по напряжениям изгиба и кручения. 1. Определение сил в зацеплении закрытых передач. В проектируемых приводах конструируются червячные редукторы с углом профиля в осевом сечении червяка 2а = 40° .Угол зацепления принят α= 20°. а) на колесе: 1.1 Окружная сила Ft2, Н: Ft2= где T2 ...