Привод ленточного конвейера

Курсовой проект - Транспорт, логистика

Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика

Федеральное агентство по образованию

Ухтинский государственный технический университет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИВОД ЛЕНТОЧНОГО КОНВЕЙЕРА

 

Пояснительная записка к курсовому проекту по деталям машин

 

 

Проект приняли

Власов В.П.

Выполнил студент

гр. ЭАП - 1 - 06

Рочев В.В.

Руководитель

проекта

Власов В.П.

 

 

2009г.

1. Задание

 

Спроектировать привод ленточного конвейера, содержащий асинхронный электродвигатель, клиноременную передачу, одноступенчатый цилиндрический редуктор с косозубыми колесами и стандартную компенсирующую муфту.

Схема привода изображена на рисунке 1.1.

 

- электродвигатель; 2,3 - шкивы клиноременной передачи; 4 - ремень клиновой; 5 - косозубые колеса редуктора; 6 - подшипники; 7 - корпус редуктора; 8 - муфта компенсирующая; 9,10 - барабаны конвейера; 11 - лента конвейера

Рисунок 1.1 - Схема привода

 

Срок службы редуктора 36000 часов. Привод реверсивный.

Кратковременные перегрузки соответствуют максимальному пусковому моменту выбранного электродвигателя.

Мощность P3, передаваемая муфтой 8, при частоте n3 приводится.= 4.5 кВт; n3 = 125 об/мин.

 

2. Кинематический и силовой расчет привода

 

.1 Выбор электродвигателя

 

.1.1 Требуемая мощность электродвигателя

 

Nтр = P3 / ? ,(2.1)

 

где P3 - мощность на ведомом валу (на выходе привода), кВт;

? - КПД привода.

 

,(2.2)

 

где ?1, ?3, ?2 - соответственно КПД ременной, зубчатой и пары подшипников качения.

Примечание - в формуле (2.2) принято, что КПД всех подшипников одинаковы.

Руководствуясь рекомендациями /2, с.4/, принимаем ?1 = 0.98, ?3 = 0.96, ?2 = 0.99.

После подстановки численных значений параметров в формулы (2.2) и (2.1) получим КПД привода

 

 

и требуемую мощность электродвигателя

 

Nтр = 4.5/ = 4.88 кВт.

 

2.1.2 С учетом требуемой мощности Nтр = 4.88 кВт выбираем асинхронный двигатель 4А112М4 с номинальной мощностью N = 5.5 кВт, синхронной частотой вращения nс = 1500 об/мин и скольжением s=3.7%

Вычисляем номинальную частоту вращения:

дв=nc(1-s)=1500(1-0.037)=1444.5 об/мин

nдв=1444.5 об/мин

 

.2 Передаточные отношения привода и отдельных его передач

 

Общее передаточное отношение привода при частоте вращения входного вала привода nдв = 1444.5 об/мин

 

(2.3)

 

Расчет по формуле (2.3) дает i = 1444.5 / 125 = 11.556.

Примем /2, с. 6/ передаточное отношение для зубчатой пары - iр = 5.

Тогда на долю клиноременной передачи остается передаточное отношениекл.р. = i / iр = 11.556/5 =2.31.

 

.3 Частоты вращения, угловые скорости, мощности и моменты на валах привода

 

.3.1 Частоты вращения валов:= nдв = 1444.5 об/мин - частота вращения на валу двигателя;= n2 / iкл.р. = 1444.5 / 2.31= 625 об/мин - частота вращения шкива клиноременной передачи;ш = n3 = 625 об/мин - частота вращения шестерни;к = nш / iр = 625 / 5 = 125 об/мин - частота вращения колеса.

 

.3.2 Угловые скорости валов:

?2 = ?дв = ?n2/30 = 3.14*1444.5/30 = 151.191 с-1 - угловая скорость вращения на валу двигателя;

?3 = ?дв = ?n3/30 = 3.14*625 /30 = 65.417 с-1 - угловая скорость вращения шкива клиноременной передачи;

?ш = ?3 = 65.417 с-1 - угловая скорость вращения шестерни;

?к = ?ш / iр = 65.417 / 5 = 13.083 с-1 - угловая скорость вращения колеса.

 

.3.3 Вращающие моменты на валах привода

 

 

;

;

 

3. Расчет зубчатых колес редуктора

 

.1 Материалы зубчатых колес и допускаемые напряжения

 

.1.1 Выбираем материалы шестерни и колеса со средними механическими характеристиками по таблице 3.3 /2, с.28/:

для шестерни - сталь 45, термообработка - улучшение, твердость НВ230,

для колеса - сталь 45, термообработка - улучшение, твердость НВ200

 

.1.2 Допускаемое контактное напряжение при расчете зубьев на выносливость в общем случае

 

(3.1)

 

где - предел контактной выносливости при базовом числе циклов, МПа;

- коэффициент долговечности;

- коэффициент безопасности при улучшении. = 1.11.2

По таблице 3.2 /2, с. 27/ для углеродистых сталей с твердостью поверхностей зубьев менее НВ350 и термообработкой - улучшение = 2НВ + 70 = 2*200 + 70 = 470 МПа.

При длительной эксплуатации принимаем = 1.

Принимаем = 1.2.

Принимаем допускаемое контактное напряжение по колесу:

 

3.2 Расчет геометрических параметров зубчатой передачи

 

Межосевое расстояние цилиндрической косозубой передачи

 

(3.2)

 

где u - передаточное число зубчатой пары;

М2 - момент на колесе;

- коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца;

- допускаемое контактное напряжение;

- коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию.

Передаточное число u = iр = 5, а момент М2 = Н*мм. Допускаемое контактное напряжение = 392 МПа. определяем по таблице 3.1 /2, с. 26/: =1.101.25, примем =1.2. Коэффициент = 0.4 возьмем по рекомендации /2, с. 27/, т.к. имеем косозубую передачу.

В итоге расчет по формуле (3.2) дает

 

 

Межосевое расстояние округляем до стандартного значения = 200 мм /2, с. 30/.

Нормальный модуль зацепления /2, с. 36/ mn = (0.010.02)= (0.010.02)*200 = (24) мм. Из стандартного ряда модулей /2, с. 36/ берем mn =3 мм.

Примем предварительно угол наклона зубьев ? = 100.

Тогда число зубьев шестерни

 

 

Принимаем целое число зубьев z1 = 22, тогда число зубьев колеса= z1*u = 22*5 = 110.

Уточненное значение