Привод ленточного конвейера (стр. 1 из 3)
МОРФ
КП 1202.01.158.18.01. ИАТ
Привод ленточного конвейера.
Пояснительная записка.
Зав. Отделением: Преподаватель:
Пахомова А.Ф. Литовка Н.Н.
Подпись: Подпись:
Дата: Дата:
Зав. Циклом: Студент:
Миронов А.А. Протасов С.И.
Подпись: Подпись:
Дата: Дата:
2003
Содержание:
1 Задание на курсовое проектирование.
2 Описание привода ленточного конвейера.
3 Подбор электродвигателя.
4 Расчет передач.
5 Ориентировочный расчёт валов, подбор подшипников.
6 Первая эскизная компоновка редуктора.
7 Конструирование зубчатых колёс и валов.
8 Схема нагружения валов в пространстве.
9 Подбор и проверочный расчёт шпонок.
10 Подбор подшипников по динамической грузоподъёмности.
11 Проверочный расчёт валов.
12 Расчет и конструирование элементов корпуса редуктора.
13 Вторая эскизная компоновка редуктора.
14 Подбор и проверочный расчёт муфты.
15 Выбор смазки редуктора.
16 Подбор посадок сопряженных поверхностей.
17 Сборка и разборка редуктора.
18 Список используемой литературы.
1.Задание на курсовое проектирование
Р3 = 3,5 КВт n3 = 200 об/мин.
2.Описание привода ленточного конвейера
Привод состоит из электродвигателя, механической муфты, двух ступенчатого редуктора. В приводе применяется асинхронный двигатель. Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненных
в виде отдельного агрегата и служащих для передачи мощности
от двигателя к рабочей машине.
Назначение редуктора: понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению
с ведущим валом.
Достоинство редуктора:
1. Высокая надёжность работы в широком диапазоне нагрузок и скоростей;
2. Малые габариты;
3. Большая долговечность;
4. Высокий КПД;
5. Постоянное передаточное число;
6. Сравнительно не большие нагрузки на валы и подшипники;
7. Простота обслуживания.
Недостатки редуктора:
1. Высокие требования к точности изготовления и монтажа.
2. Шум при работе.
В данном приводе применяется двухступенчатый редуктор с прямозубой передачей.
3.Подбор электродвигателя
3.1 Определить общий КПД (табл.1.1,стр.6[u1] )
h1– зубчатой передачи.
h2– муфты.
h1= 0.98 h2= 0.98
h = h 12 × h2 = 0.982 × 0.98 =0,94
3.2 Определение требуемой мощности электродвигателя
R1- мощность на входе привода.
P3- мощность на выходе из привода.
R1=R3 / h = 3,5 / 0,94 = 3,723 К Вт
3.3 Подбор двигателя по мощности (табл.19.27,стр.384)
| 3000 | 1500 | 1000 | 750 | |
| 4 | 100L/2880 | 100L/1430 | 112MB6/950 | 132S8/720 |
3.4 Предварительное определение передаточных чисел.
U-общее передаточное число.
n дв - частота вращения двигателя .
n3 – частота вращения выходного вала.
U= nдв/n3 =2880 / 200 =14,4
U= nдв/n3 =1430 / 200 =7,1
U= nдв/n3 = 950 / 200 = 4,7
U= nдв/n3 = 720 / 200 = 3,6
3.5 Окончательный подбор типа двигателя
Марка100S2
Частота вращения 2880 об/мин
3.6 Произвести разбивку передаточного числа (табл.1,3 стр.9)
U1 – передаточное число быстроходной ступени.
U2 – передаточное число тихоходной ступени.
U2 = 0,88Ö U = 0.88Ö 14,4 = 3,3
U1 = U / U2 = 14,4 / 3,3 = 4,3
3.6 Определение частоты вращения каждого вала
n1 = nдв = 2880 об/мин
n2 = n1 / U1 = 2880 / 4,3 = 669,7 об/мин
n3 = n2 / U2 = 669,7 / 3,3 =202,9 об/мин
3.7 Определение отклонения частоты вращения выходного вала
по заданию n3½ = 200 об/мин
по расчетам n3= 202,9 об/мин
n3½ – n3 / n3½ × 100% = 200 – 202,9 / 200 × 100% = -1,45% < 4%
(в пределах нормы).
3.8 Определениеугловой скорости каждого вала
w = П × n / 30
w1 = П × n1 / 30 = 3,14 × 2880 / 30 =301,44 рад/с
w2 = П × n2 / 30 = 3,14 × 669,7 / 30 = 70,1 рад/с
w3 = П × n3 / 30 = 3,14 × 202,9 / 30 = 21,2 рад/с
3.9 Определение мощности на каждом валу
Р1 = Р1½ × h муфты = 3,72 × 0,98 = 3,65 К Вт
Р2 = Р1 × h зубчатой передачи = 3,65 × 0,98 = 3,57 К Вт
Р3 = Р2 × h зубчатой передачи = 3,57 × 0,98 = 3,5 К Вт
3.10 Определение вращающего момента на валах
Т = Р / w
Т1 = Р1 / w1 = 3,65 / 301,4 = 12,1 Hм
Т2 = Р2 / w2 = 3,57 / 70,1 = 50,9 Hм
Т3 = Р3 / w2 = 3,5 / 21,2 = 165,2 Hм
4.Расчёт передач
4.1 Первая передача
4.1.1 Исходные данные
Прямозубая закрытая
Вход в передачу Т1 = 12,1 Нм; w1 =301,4 рад/с
Выход Т2 =50,9 Нм
Передаточное число U1 = 4,3
4.1.2 Подбор материала
Выбор материала: Сталь 45 (табл. 6,4 стр.92)
улучшение паковкой
Твёрдость: шестерни НВ 194 –222
колеса НВ 180 –192
HBср = 222 + 194 / 2 = 208 (шестерни)
HBср = 180 + 192 / 2 = 186 (колеса)
4.1.3 Определение допускаемых контактных напряжений (табл.6,13 стр. 94)
[sн] = ( sно /Sн ) × КнL = ( 2 × 208 + 70 / 1,1) × 1 = 534,6 (шестерни)
[sн] = ( sно /Sн ) × КнL = ( 2 × 186 + 70 /1,1 ) × 1 = 401,8 (колеса)
4.1.4Определение допускаемых напряжений изгиба
[sF] = (sFo / SF ) КFL = 1,8 × 208 / 1,8 ) × 1 =208 (шестерни)
[sF] = (sFo / SF ) КFL = 1,8 × 186 / 1,8 ) × 1 =186 (колеса)
4.1.5 Определение межосевого расстояния передачи
aw =49,5 (U +1 )× 3Ö KHB T1 / Yа × U1 ×[s н ]2aw= 49,5 ×( 4,3 + 1 ) × 3Ö 1 ×12,1 × 103 / 0,4 × 4,3 × (401,8)3 = 88 мм.
Принять расстояние aw = 90 мм.
4.1.6 Определение модуля зубьев
m = P1 /p = 3,65 / 3,14 = 1,12
Принять модуль m = 1
4.1.7 Определение числа зубьев
ZS = 2aw / m = 2 ×90 / 1 =180
Z1 = ZS / ( U + 1 ) = 180 / (4,3 + 1 ) =34 (шестерни)
Z2 = ZS - Z1 = 180 – 34 = 146 (колеса)
4.1.8 Определение передаточного числа редуктора
U = Z2 / Z1 = 146 / 34 = 4,3
4.1.9 Основные геометрические размеры передачи: Делительный диаметр d1 = Z1 × m = 34 × 1 = 34мм (шестерни)
d2 = Z2 ×m = 146 × 1 = 146мм (колеса)
Диаметр вершин зубьев.
dа1 = d1 + 2 × m = 34 + 2 × 1 = 36мм (шестерни)
dа2 = d2 + 2 × m = 146 + 2 ×1 =148мм (колеса)
Ширина колеса b2 =Ya ×aw = 0,4 × 90 = 36мм
Ширина шестерни b1 = b2 + 5 = 36 + 5 = 41мм
4.1.10 Окружная скорость зубчатых колёс
u = w1 × d1 / 2 = 301,4 × 34 / 2 = 5,1 м/с.
Принимаем u = 6 м/с.
4.1.11 Окружная сила
Ft1 = 2 × T1 / d1 = 2 × 12,1 × 103 / 34 = 712 H
4.1.12 Принять коэффициенты
KHu = 1,2 KHb = 1.2
KHu = 1,4 KFb = 1,52
Ybd = b2 / d1 = 36 / 34 = 1,05
4.1.13 Расчёт контактного напряжения 
sН = 436 × Ö (Ft / d1 × b1) × (U + 1 / U) × KHb × KHusН= 436 Ö (712 / 34 ×36) × (4,3 +1 / 4,3) ×1,15 × 1,2 = 419 МПа
4.1.14 Коэффициент формы зуба. (табл. 6,8, стр.101)
для шестерни Z1 =34 YF1 = 3,76
для колеса Z2 =146 YF2 = 3,6
4.1.15Расчётное напряжение изгиба в основании ножки зуба колеса
sF2 = YF2 × (Ft / b2 ×m) × KFb ×KFu = 3,6 × (712 / 36 × 1) ×1,52 ×1,4 = 151
151 < [s]F2
sF1 = YF1 × (Ft / b2 ×m) × KFb ×KFu = 3,76 ×(712 / 36 ×1) ×1,52 ×1,4 = 158
158 < [s]F1
4.2 Вторая передача
4.2.1 Исходные данные
Прямозубая закрытая
Вход в передачу Т2 = 50,9 Нм
Выход Т3 = 165,2 Нм
Передаточное число U =3,3
4.2.2 Подбор материала
Выбираем материал: Сталь 45 (табл. 6,4 стр.92)
улучшение паковкой
Твёрдость: шестерни НВ 194 –222
колеса НВ 180 –192
HBср = 222 + 194 / 2 = 208 (шестерни)
HBср = 180 + 192 / 2 = 186 (колеса)
4.2.3 Определение допускаемых контактных напряжений (табл.6,13 стр. 94)
[sн] = ( sно /Sн ) × КнL = ( 2 × 208 + 70 / 1,1) × 1 = 534,6 (шестерни)
[sн] = ( sно /Sн ) × КнL = ( 2 × 186 + 70 /1,1 ) × 1 = 401,8 (колеса)
4.2.4 Определение допускаемых напряжений изгиба
[sF] = (sFo / SF ) КFL = 1,8 × 208 / 1,8 ) × 1 =208 (шестерни)
[sF] = (sFo / SF ) КFL = 1,8 × 186 / 1,8 ) × 1 =186 (колеса)
4.2.5 Определение межосевого расстояния передачиaw = 49,5 ( U2 +1 )× 3Ö KHB T2 / Yа × U2 ×[s н ]2
aw = 49,5 ( 3,3 +1) × 3Ö 1 × 50,9 × 103 / 0,4 × 3,3 × (401,8)3 =132,9мм
Принять расстояние aw =134мм.
4.2.6 Определение модуля зубьев.
m = P1 /p = 3,8 / 3,14 = 1,5
Принять модуль m = 2
4.2.7 Определение числа зубьев
ZS = 2aw / m = 2 ×134 / 2 =134
Z1 = ZS / ( U + 1 ) = 134 / (3,3 + 1 ) =31 (шестерни)
Z2 = ZS - Z1 = 134 – 31 = 103 (колеса)
4.2.8 Определение передаточного числа редуктора
U = Z2 / Z1 = 103 / 31 = 3,3
4.2.9 Основные геометрические размеры передачи: Делительный диаметр d1 = Z1 × m = 31 × 2 = 62мм (шестерни)
d2 = Z2 ×m = 103 × 2 = 206мм (колеса)
Диаметр вершин зубьев.
dа1 = d1 + 2 × m = 31 + 2 × 2 = 66мм (шестерни)
dа2 = d2 + 2 × m = 206 + 2 ×2 =210мм (колеса)
Ширина колеса b2 =Ya ×aw = 0,4 × 134 = 54мм
Ширина шестерни b1 = b2 + 5 = 54 + 5 = 59мм
4.2.10 Окружная скорость зубчатых колёс
u = w2 × d2 / 2 = 70 × 62 / 2 = 2,17 м/с.
Принимаем u = 3 м/с.
4.2.11 Окружная сила
Ft2 = 2 × T2 / d1 = 2 × 50,9 × 103 / 62 = 1642 H
4.2.12 Принять коэффициенты
KHu = 1,2 KHb = 1.14
KHu = 1,4 KFb = 1,28
Ybd = b2 / d1 = 54 / 62 = 0.86
4.2.13 Расчёт контактного напряжения sН = 436 × Ö (Ft / d2 × b1) × (U + 1 / U) × KHb × KHu