Расчет привода ленточного конвейера с двухступенчатым цилиндрическим редуктором
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
? учетом расчетной мощности Pдв из справочника [3] выбираем двигатель, номинальная мощность которого должна быть равна или больше расчетной мощности двигателя, т.е. принимаем Pдв равным 4 кВт.
Частота вращения приводного вала:
об-1,
где V - скорость перемещения штучных грузов, м/с;
D - диаметр барабана, мм.
Передаточное отношение редуктора находим из соотношения i=nдв/nп, где nдв - синхронная частота вращения двигателя, мин-1; nп - частота вращения приводного вала.
Для цилиндрического соосного редуктора выбираем двигатель с мощностью Рдв=4кВт при синхронной частоте вращения n=1000мин-1, выбираем двигатель АИР100L4; Асинхронная частота nдв=950 мин-1[3].
2. РАСЧЕТ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА
Диаметр барабана определим по следующей зависимости:
,
где - число прокладок ленты. Для того чтобы вычислить это значение нам необходимо знать максимальную (разрывную) силу, действующую на ленту конвейера. Изобразим эти силы на рисунке 2:
Рисунок 2 - Силы действующие на ленту конвеера
Сила тяги F в нашем случае раскладывается на две составляющие . Причем относится к так: , где f - коэффициент трения, ? - угол охвата. Разрывная сила будет равна .
Вычислим число прокладок ленты:
.
Следовательно, диаметр барабана будет равен:
Определим потребную частоту вращения вала барабана:
.
Выбираем ленту конвейерного типа 1, шириной 400 мм, с 2 прокладками из ткани БКНЛ-65, с рабочей прокладкой 2мм из резины класса С.
Маркировка выбранной ленты: Лента 1.1-600-2-БКНЛ-65-2-С ГОСТ 20-85.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕГО ПЕРЕДАТОЧНОГО ОТНОШЕНИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО ПО СТУПЕНЯМ
Общее передаточное число редуктора
Для обеспечения наименьших габаритов нашего редуктора при расчете разбиваем передаточное отношение на две ступени редуктора. Передаточное отношение каждой ступени определяется по формулам:
где u1 - передаточное отношение тихоходной ступени;
u2 - передаточное отношение быстроходной ступени.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОМЕНТОВ, МОЩНОСТЕЙ И ЧАСТОТ ВРАЩЕНИЯ ПО ВСЕМ ВАЛАМ
Рассмотрим быстроходную ступень. Частота вращения шестерни определяется по формуле:
n1 = nдв = 950(мин-1)
(мин-1)
Мощность быстроходной ступени определяется по формуле:
Р1= РдвтАв?м = 4тАв0,99 = 3,96 (кВт),
где ?м - КПД упругой муфты.
Крутящий момент
Рассмотрим тихоходную ступень. Частота вращения шестерни определяется по формуле:
(мин-1).
(мин-1).
Мощность тихоходной ступени определяется по формуле:
Р2 = Р1тАв?I= 3,96тАв0,97=3,85 (кВт),
где Р1 - мощность быстроходной ступени, кВт;
?I - КПД цилиндрической ступени.
Крутящий момент
5. РАСЧЕТ ПРЯМОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧИ I-ОЙ СТУПЕНИ
Принимаем число зубьев шестерни равное .
По заданному передаточному отношению вычисляем число зубьев шестерни:
.
Уточняем передаточное отношение
Определяем частоты вращения валов с учетом уточненного передаточного отношения:
ведущего:
ведомого:
.
5.1 Проектировочный расчет 1-ой ступени
5.1.1 Подбор материалов
Данные о выбранных материалах занесены в таблицу 1
Таблица 1 - Принятые материалы для колеса и шестерни I-ой ступени
Элемент передачиЗаготовкаМарка сталиТермообработкаТвердость сердцевиныТвердость поверхности не менеешестерняпоковка40ХНУлучшение850600HB 250HВ 300колесопоковка40ХНУлучшение850600HB 230НВ 290
.1.2 Определение числа циклов перемены напряжений колеса и шестерни
Базовое число циклов нагружения, соответствующее пределу выносливости
Количество циклов напряжений при постоянном режиме работы
где и - количество контактов зубьев шестерни и колеса соответственно за один оборот (принимаем их равными 1).
Коэффициент долговечности
где показатель степени m=20 -т.к. ;
Предел контактной выносливости поверхности зубьев
,
Коэффициент надежности
Допускаемые контактные напряжения
При расчете допускаемых напряжений в соответствии с требованием ГОСТ 21354-87 принято
Предел выносливости при изгибе
Коэффициент запаса прочности
Базовое число циклов напряжений
Коэффициент долговечности при
Коэффициент учитывающий способ получения заготовки, для штамповок и поковок
Коэффициент учитывающий шероховатость переходной поверхности если Rz не более 40мкм то
Коэффициент учитывающий размеры зубчатого колеса
Коэффициент учитывающий двухстороннее приложение нагрузки
Допускаемые изгибные напряжения
(МПа).
Допускаемые контактные напряжения при проверке прочности под действием максимальной нагрузки для закаленных по контуру колес
(МПа);
(МПа).
Допускаемые напряжения для проверки изгибной прочности под действием максимальной нагрузки
где - коэффициент запаса прочности ;
(МПа);
(МПа).
(МПа);
( МПа).
5.1.3 Проектировочный расчет
Определение начального (делительного) диаметра шестерни