Привод ленточного конвейера 4 (стр. 1 из 9)
Министерство образования Российской Федерации
Орловский государственный технический университет
Кафедра “Прикладная механика”
Пояснительная записка
к курсовому проекту
по дисциплине “Детали машин”
Привод ленточного конвейера
Студент: Блинчиков А.Е.
Группа: 31-АМ
Руководитель проекта: Савин Л.А.
Орел 2001
СОДЕРЖАНИЕ
Введение …………………………………………………………………….4
1. Кинематический расчет привода
1.1 Выбор электрического двигателя ………………………………………5
1.2 Определение передаточных отношений, силовых и энергетических параметров элементов привода…..…………..………………………….7
1.3 Результаты кинематических расчетов на ЭВМ……..………..…………9
1.4 Сравнительный анализ полученных результатов…………….……….11
2. Расчет и проектирование зубчатого редуктора.
2.1 Выбор материалов зубчатых колес и определение допускаемых напряжений………………………………………………..…………….……..12
2.2 Проектировочный расчет зубчатых передач ……….………….……...14
2.3 Проектировочный расчет валов………………………………………..16
2.4 Результаты расчетов напряжений, геометрических параметров с использованием автоматизированных систем расчета "Восход" и "АРМ"……………………………………………………………………….17
2.4 Эскизная компоновка редуктора………………………………….……27
2.5 Проверочный расчет зубчатых передач………………………………..31
2.6 Расчет (выбор) подшипников и уплотнений…………………………..33
2.7 Конструирование и проверочные расчеты валов на прочность, жесткость и колебания…………………………………………………...….35
2.8 Расчет и конструирование корпуса и крепежных деталей………...…..45
2.9 Тепловой расчет и смазка редуктора………………………………….....45
3. Расчет клиноременной передачи………………………………………………46
4. Подбор, проверка и эскизная компоновка муфты…………………………….48
5. Расчет и проектирование узла исполнительного механизма (барабана)……49
Список используемой литературы……………………………………...…..52
ВВЕДЕНИЕ
Цель курсового проекта заключается в проектировании привода цепного транспортера, который состоит из: электродвигателя, ременной передачи, муфты, 2-х ступенчатого соосного редуктора и приводного вала исполнительного органа. Электродвигатель, редуктор и опоры приводного вала барабана крепятся на общей раме. Привод работает в режиме переменной нагрузки. Учитывая предлагаемое применение привода и невысокую скорость движения ленты транспортера, элементы зубчатой передачи изготовлены не выше 9-ой степени точности. Подобные приводы используются в цехах при конвейерном производстве различных видов продукции.
По данным о работе данного привода выбрали электродвигатель 4А112МВ6УЗ, который удовлетворяет предъявленным к приводу требованиям по мощности и частоте оборотов. Так как система работает при периодически изменяющейся нагрузке, то по рекомендации на входе привода была установлена ременная передача, соединяющая электродвигатель и редуктор. Она обеспечивает более плавную работу элементов привода. Предложенный и рассмотренный редуктор удовлетворяет требованиям к передаче мощности и сохранению определенного передаточного числа. С учетом окружных скоростей зубчатых колес заменяем прямозубую первую ступень на косозубую, так как первая будет работать за рекомендуемыми значениями округленных скоростей. Возникающая в результате замены осевая сила незначительна. В проекте выполнен кинематический расчет привода, проектно-проверочный расчет зубчатых передач, как по известным алгоритмам так и с использованием автоматизированных систем расчета “Восход” и “Кинематика”. Расчет на смазку редуктора показал, что естественного охлаждения для данного редуктора вполне достаточно. По выходным параметрам редуктора подходит зубчатая муфта, которая также удовлетворяет условию соосности валов и их радиального смещения. Опоры приводного вала размещаются на двутавровых балках, которые подходят по конструктивным особенностям. В целях экономии материала плиту делаем сварной из швеллеров. Рама привода крепится на бетоном фундаменте в крепление которого предусматривают её смещение для замены или ремонта. Крепежные детали, подшипники, шпонки выбирают согласно соответствующим ГОСТам.
1.Кинематический расчет привода
1.1 Выбор электрического двигателя
Определяем мощность на исполнительном органе по формуле:
P=F.V, (1.1)где F= 4500 Н – окружное усилие на барабане;
V = 0.6 м/с – скорость цепи.
Данные значения подставляем в формулу (1.1):
Р=4500.0,6=2,7 (кВт)
Потребную мощность двигателя определяем по формуле:
, (1.2)где hS - суммарный КПД привода, вычисляемый по формуле:
, (1.3)где
- КПД муфты; 
- КПД редуктора; 
- КПД пары подшипников;hрем=0.95 - КПД ременной передачи.Подставляем эти значения в формулу, получаем:
Тогда мощность двигателя равна:
(кВт)Частоту вращения ведомого вала определяем по формуле:
, (1.4)где D0 –диаметр барабана, равный D0=375 (мм)
Из формулы (1.4) находим:
.1(об/мин)Оцениваем возможное передаточное отношение привода Uобщ=Uр.Uрем. Задаем Uрем=2,5 По таблице 14.2 (1) передаточное отношение редуктора Uр= 10…25.Выбираем Uр=12.
По графику рис.5.11(1) принимаем передаточное отношение быстроходной ступени равное Uб=3.55. А передаточное отношение тихоходной ступени:Uт=Uр/Uб=12/3.55=3.15 (1.5)
Тогда требуемая частота вращения вала электродвигателя определяется по формуле:
nдв= nвых.U = 31.30 = 930 (об/мин)
Определяем среднеквадратичную мощность двигателя используя график нагрузки:
, (1.6)где Nn – значение мощностей в определенный момент цикла; t- время цикла.
.По таблице 2 приложения 2(1) выбираем двигатель 4А112МВ6УЗ, для которого
Nном=4,0 кВт, nном =960 (об/мин).
 |
1.2 Определение передаточных отношений, силовых и энергетических параметров элементов привода
Фактическое передаточное отношение привода:
(1.7)Частота вращения двигателя:nдв=960 (об/мин).
Частота вращения вала после ременной передачи:
n2= n3.Uр=( 401(об/мин) (1.8)
Частоту вращения промежуточного вала определяем по формуле:
n2`=n3.U34=31.1.3.15=97.9(об/мин) (1.9)
Частоту вращения вала после редуктора находим по формуле:
= 
(1.10)Частота вращения вала после муфты:
n4=n3=nвых=31.1 (об/мин).
Крутящий момент на валу электродвигателя находим по формуле:
, (1.11)где N1, n1 – соответственно мощность и частота оборотов вала электродвигателя
Крутящий момент на валу после ременной передачи находится по формуле:
(1.12)Крутящий момент на промежуточном валу редуктора находится по формуле:
Т'2 = Т2.U2.h1 =95 . 3,58 . 0,975 =332 (Н.м) (1.13)
Крутящий момент на валу после редуктора находим как:
= 95.0,9752.31=2800 (Н.м) (1.14)Крутящий момент на исполнительном органе находим по формуле:
(1.15)Угловая скорость соответственно для вала электродвигателя:
(с-1) (1.16)