Проектирование привода ленточного транспортера
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Министерство образования республики Беларусь
Белорусский государственный университет транспорта
Пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине: Детали машин и основы конструирования
Введение
В настоящее время привод с помощью зубчатого редуктора является наиболее распространённым. Этот тип привода находит своё применение практически во всех отраслях народного хозяйства нашей республики. Основными элементами привода является:
двигатель;
муфты;
зубчатый редуктор. В качестве двигателя могут использоваться электрические, а так же двигатели внутреннего сгорания. Так на современных тепловозах используются зубчатые передачи с приводом от электродвигателя. Этот тип привода используется так же в кранах. Основное преимущество зубчатых передач с приводом от электродвигателя заключается в их высоком коэффициенте полезного действия, простотой конструкции, дешевизне эксплуатации. Кроме того, зубчатые передачи предназначены для исполнения целого ряда функций:
повышения вращающегося момента;
изменения траектории или характера движения;
регулирование и изменения скорости;
предохранение деталей и узлов от поломки при перегрузке. Зубчатые редуктора используются для привода ленточных механизмов или цепных транспортеров, используются в автомобилях в виде коровки скоростей, в станках. От каждого инженера требуется не только знать устройство машин правила эксплуатации их, но и уметь рассчитать узлы, детали и разработать конструкции этих машин. От уровня его творческой работы зависят темпы научно-технического прогресса. В этой связи следует отметить особую роль курсового проектирования по Деталям машин и основам конструирования (ДМ и ОК) в приобщении нас к деятельности инженеров, в понимании значения общетеоретических и общеинженерных дисциплин. Курсовой проект по ДМ и ОК способствует закреплению, углублению и обобщению знаний, полученных по этому курсу, и применению этих знаний к решению инженерной задачи по проектированию деталей машин. Курсовой проект по ДМ и ОК развивает у нас навыки самостоятельной конструкторской и творческой научно-исследовательской работы, изобретательства, завершает общеинженерную подготовку нас по проектированию, на основе которой выполняются другие курсовые проекты по специальным дисциплинам.
1. Кинематический расчёт и выбор электродвигателя
Определим потребную мощность электродвигателя для привода:
Nэл=N4/h, (1)
где h - коэффициент полезного действия (к.п.д.) привода,
h=h1•h2•h34•?4,(2)
где h1 - к.п.д. цепной передачи, h1=0,915 [3]; h2 - к.п.д. зубчатой цилиндрической передачи, h2=0,97 [3]; h3 - к.п.д. зубчатой цилиндрической передачи, h3=0,97 [3]. h4 ? к.п.д. опорной пары подшипников качения, h4=0,9925 [3].
h= 0,9150,970,970,99254=0,84.
Nэл=7,3/0,84=8,4 кВт.
Принимаем асинхронный трехфазный короткозамкнутый закрытый обдуваемый двигатель 4А132М4У3, имеющий n1=1500 об/мин, N1=11 кВт.
Определим передаточное отношение привода:
U=n1/n4,(3)
U = 1500/82=18,3.
Принимаем передаточное отношение цепной передачи Uц.п.=2, тогда:
Uред= U/Uц.п ,(4)
Uред =18,3/2=9,15.
Определим передаточное отношение второй ступени редуктора :
= Uред/ U2 ,(5)
где U1 ? передаточное отношение первой ступени редуктора,
U2=0,88 [2].
U1=9,15/2,66=3,44.
Определяем частоты вращения каждого привода:
n1=1500 об/мин,
n2=n1/U1=1500/3,44=436 об/мин,(6)
n3=n2/U2=436 /2,66=163,9 об/мин,(7)
n4=n3/Uц.п.=163,9/2=81,96 об/мин.(8)
Определим мощности на каждом валу привода:
N1=8,41 кВт,
N2=N1h2h4=8,41•0,970,9925=8,08 кВт,(9)
N3=N2h3h4=8,080,970,9925=7,76 кВт,(10)
N4=N3h1h4=7,760,9150,9925=7,37 кВт.(11)
Определим вращающий момент на каждом валу привода по формуле:
Тi=Ni•30/p•ni ,(12)
Т1=8,41 103 30/3,141500=53,57 Нм,
Т2=8,08•103 •30/3,14•436=177,06 Н•м,
Т3=7,76•103 •30/3,14•163,9=452,35 Н•м,
Т4=7,37•103 •30/3,14•81,96=850,55 Н•м.
Результаты расчета представим в таблице 1.
Таблица 1 - Вращающие моменты валов
Т1, НмТ2, НмТ3, НмТ4, Нм 53,57177,06452,35850,52
Ориентировочно определим диаметры валов по формуле:
di= 3,(13)
где [t]=13…20 МПа - допускаемое напряжение на кручение.
м,
м,
м,
м.
Результаты представим в таблице 2.
Таблица 2 - Ориентировочные диаметры валов
d1, ммd2, ммd3, ммd4,мм274156692. Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений
.1 Выбор материалов
Желая получить сравнительно небольшие габариты и невысокую стоимость редуктора, выбираем для изготовления колес и шестерен сравнительно недорогую легированную сталь 40Х (поковка). По таблице 8.8 [1] назначаем для колес термообработку: улучшение 230…260 НВ, sв=850 МПа, sт=550 МПа; для шестерен второй ступени - улучшение 260…280 НВ, sв=950 МПа, sт=700 МПа; зубьям шестерен первой ступени - азотирования поверхность 50…59 HRC при твердости сердцевины 26…30 HRC, sв=1000 МПа, sт=800 МПа. При этом обеспечивается приработка зубьев обеих ступеней.
2.2 Допускаемые контактные напряжения
По таблице 8.9 [1] для колес обеих ступеней:
sно=2НВ+70=2240+70=550 МПа.(14)
Для шестерни первой ступени: