Привод ленточного конвейера (редуктор цилиндрический, одноступенчатый)
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Тема проекта: Привод ленточного конвейера (редуктор цилиндрический, одноступенчатый)
Исходные данные:
. Окружное усилие на барабане F=3000 Н
.Скорость ленты?л=1,6 м/с
. Диаметр барабана Dб=390 мм
. Срок службы n=7 лет при работе в 2 смены (по 8 часов)
Схема задания:
Рисунок 1 Кинематическая схема привода
Ленточный транспортер (рис.1) предназначен для перемещения массовых или штучных грузов непрерывным потоком. Он состоит из приводного барабана, натяжного барабана, охватывающей их ленты, поддерживающих роликов, привода, натяжного устройства и рамы.
Привод включает электродвигатель 1, одноступенчатый цилиндрический редуктор 3, соединительную муфту 2, цепную передачу 4 .
Согласно графику нагрузки (рис. 2) режим работы транспортера - нестационарный. Реверсирования привода не требуется.
Транспортер установлен в помещении, условия работы - нормальные (t=20C).
Масштаб выпуска привода - единичный: основной способ получения заготовок корпусных деталей - сварка; зубчатых колес- прокат или поковка.
Циклограмма нагружения:
.Выбор электродвигателя
привод ленточный конвейер редуктор
Для выбора электродвигателя определяем КПД привода, требуемую мощность и частоту вращения.
Общий КПД привода:
- КПД цепной передачи;
- КПД цилиндрической зубчатой передачи;
- муфта;
- пара подшипников вала барабана
Потребляемая мощность (кВт) привода определяется по формуле:
Где - эквивалентный вращающий момент, Нм;
- коэффициент переменного режима нагружения
- номинальный длительный момент, равный моменту на валу барабана
Табличное: P=5,5кВт; n1=2850 об/мин; n2=1430 об/мин; n3=960 об/мин; n4=715 об/мин
Предварительно вычисляем частоту вращения приводного вала:
где Dб - диаметр, мм
После выбора частоты вращения определяем общее передаточное число:
Uобщ = Uред Uред = nвх/nвых
U1 = 2850/78,4 = 36,3
U2 = 1430/78,4 = 18,2
U3 = 960/78,4 = 12,2
U4 = 715/78,4= 9,1
Принимаем Uред = 5
2.Раiёт зубчатых колёс
Материал зубчатых колес
В целях унификации для всех зубчатых колес принимаем сталь 40Х ГОСТ 4543-71, имеющую широкое применение в редукторостроении при отсутствии жестких требований к габаритам и массе, при V < 10 м/с и относительно невысокой стоимости.
Производство - единичное.
Для повышения нагрузочной способности и лучшей прирабатываемости рекомендуется иметь высокий перепад твердостей:
Н1т - Н2т > 100НВ
назначаем [2,c.4] для колеса - улучшение, для шестерни - закалку ТВЧ.
Механические характеристики материала [2,c.6] приведены в табл.1
Вычисляем вращающий момент:
Угловая скорость колеса ? = 8,2с-1;
Время работы передачи Lh = 10765ч
Таблица 1
Наименование параметраОбозначение, размерностьСтупень передачиz1z2сечениеD, мм125S, мм80термообработкаТВЧулучшениетвердостьHRC45тАж50HB269тАж302средняяHBm460285предел прочности?в , Мпа900900предел текучести?в , Мпа7507502.1 Выбор материала и ТО
Сталь 40Х
Колесо - улучшение; НВ 235тАж262
Шестерня - улучшение и закалка ТВЧ; HRC 45тАж50
.2 Допускаемые напряжения
Режим работы передачи и число циклов перемены напряжений
Коэффициенты приведения заданного переменного режима (рис.2) к эквивалентному постоянному [2,c.9]
, (1.10)
где - Тmax - номинальный момент - наибольший из длительно действующих (число циклов N > 5 104 ) по циклограмме нагружения
т показатель степени отношения моментов:
при раiете на контактную выносливость тH = qH /2 (qH - показатель степени кривой усталости при раiете на контактную выносливость);
для зубчатых передач qH = 6;
при раiете на выносливость при изгибе тF = qF /2 (qF - показатель степени кривой усталости при раiете на изгиб);
для зубчатых колес с однородной структурой материала, включая закаленные при нагреве ТВЧ со сквозной закалкой , и зубчатых колес со шлифованной передней поверхностью независимо от твердости и термообработки зубьев qF = 6;
?н=13*0,5+0,53*0,25+(-0,5)3*0,25=0,5
?F=16*0,5+0,56*0,25+(-0,5)6*0,25=0,508
Суммарное число циклов напряжений:
(1.11)
где - n = n1 для шестерни, n = n2 для колеса;
с = 1 - число зацеплений зуба за один оборот;
Lh = 365 24 kr kc Lr = 365 24 0,3 0,6 7 = 11037ч, - ресурс передачи в часах
где - kr = 0,3 - коэффициент годового использования;
kc = 0,6 - коэффициент суточного использования;
Lr = 7 - срок службы в годах;
Эквивалентное число циклов напряжений:
при раiете на контактную выносливость - NHE =?H N? ;
при раiете на выносливость при изгибе - NFE =?F N? ;
Базовое число циклов напряжений, соответствующее длительному пределу выносливости:
, (1.12)
где - средняя твердость зубьев;
Число циклов перемены напряжений:
Для колеса: N2 =573?2Lh = 573*8,2*10765 = 5*106
Для шестерни: N1 = U*N2 = 9*5*106 = 45*106
Число циклов перемены напряжений соответствующее пределу контактной выносливости:
Для колеса: HBср = 285; Nho2 = 16*106
Для шестерни: HRCср = 47,5; Nho1 = 71*106
По ГОСТ 21354-87 коэффициент раiетной нагрузки представляется в виде:
К = КА КV К ? К ? , (1.18)
где - КА - коэффициент внешней динамической нагрузки. КА = 1 (внешние динамические нагрузки учтены в циклограмме нагружения).
К Н V- - коэффициент внутренней динамической нагрузки. Значения КV выбираются по [2,с.18,табл.4.3] в зависимости от точности передачи,