Выбор и расчет электродвигателя
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Введение
Для передачи вращающего момента, от вала двигателя к валу рабочей машины, в приводах различных машин и механизмов применяются редукторы.
Редуктором называют механизм состоящий из зубчатых или червячных передач выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращающего момента от вала двигателя к валу рабочей машины поэтому редукторы широко применяются в приводах различных машин и механизмов. Редуктор состоит из корпуса (ленточного чугунного или сварного стального) в котором помещают элементы передачи зубчатые колеса валы подшипники и т.д.
Редуктор предназначен для понижения угловой скорости и соответственно повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Редуктор проектируют либо для привода определённой машины, либо по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного назначения.
Передаточное отношение одноступенчатых цилиндрических редукторов ограничено Umax ? 6,3, поэтому для реализации больших передаточных отношений в схему привода дополнительно включают цепные или ременные передачи.
Для привода ленточного конвейера спроектировать одноступенчатый цилиндрический редуктор общего назначения с прямозубыми колесами предназначенный для длительной эксплуатации. Передача нереверсивная нагрузка близкая к постоянной. Работа двухсменная.
Исходные данные:
Тяговое усилие ленты Fл = 2,07 кН
Скорость ленты Vл = 1,33 м/с
Диаметр приводного барабана Дб = 380 мм
Схема привода
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
По таблице 1.1 [1] принимаем:
К.п.д. пары цилиндрических зубчатых колес 1 = 098;
К.п.д. пары подшипников качения 3 = 099;
К.п.д. открытой цепной передачи 2 = 092;
К.п.д. потерь в опорах приводного барабана 4 = 099
Общий К.п.д. привода
= 1 22 3 4 = 098 0992 092 099 = 087
Мощность на валу барабана
Рб = Vл Fл = 1.33 2.07 = 2.75кВт
Требуемая мощность электродвигателя
кВт
Угловая скорость барабана
рад/с
Частота вращения барабана
об/мин.
По ГОСТ 19523- 81 (таблица п.1) по требуемой мощности Ртр = 3,15 кВт выбираем асинхронный трехфазный короткозамкнутый электродвигатель серии 4А с синхронной частотой частотой вращения nc = 1000 об/мин. Типа 112 МВ6 с параметрами Рдв = 4 кВт и скольжением S = 5,1%.
Номинальная частота вращения двигателя
nдв = 1000 (1-S) = 1000(1-0.051)=949 об/мин
Угловая скорость электродвигателя
рад/с
Передаточное отношение привода
Принимаем по ГОСТ 2185-66передаточное отношение редуктора Up = 4, тогда передаточное отношение цепной передачи
Вращающие моменты на валах:
На валу шестерни Нм
Навалу колеса Т2 = T1 Up = 31,7 4 = 126,8 Нм
Частоты вращения и угловые скорости валов
Вал Вn1 = nдв= 949об/мин1 = дв = 99,3 рад/сВал Соб/мин рад/сВал Аn3 = nб = 67 об/минn3 = nб = 67 об/мин
2.Расчет зубчатых колес редуктора
По таблице 3.3 [1] выбираем материал зубчатых колес:
для шестерни сталь 45 термообработка улучшение твердость НВ 230;
для колеса сталь 45 термообработка улучшение твердость НВ 200.
Допускаемые контактные напряжения (формула 3.9 [1])
,
где GНlimb предел контактной выносливости при базовом числе циклов нагружения.
По таблице 3.2 [1] для материала колёс: Нlimb = 2НВ + 70.
КHL коэффициент долговечности при длительной эксплуатации КHL = 10 (стр.33 [1]);
[Sн]- коэффициент безопасности. Для улучшеной стали [Sн] = 115 (cтр. 33 [1]).
Допускаемые контактные напряжения
для шестерни Мпа;
для колеса Мпа.
Коэффициент нагрузки, с учётом влияния изгиба от натяжения цепи, принимаем как для несимметрично расположенных колёс. По таблице 3.1[1] Кнл=1.25
Коэффициент ширины вунца по межосевому расстоянию ?ва= в/aw
Для прямозубых колёс ?ва= 0,16 (стр.36)
Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев определяем по формуле 3.7 [1]
мм,
Принимаем по ГОСТ 218566 аw = 180 мм
где Ка = 49,5 коэффициент для прямозубых колес (страница 32 [1]).
Нормальный модуль зацепления
m = (001 002) аw = (001 002) 180 = (1,8 3,5) мм.
Принимаем по ГОСТ 9563-60 m = 3 мм
Определяем суммарное число зубьев колес
Число зубьев шестерни
Число зубьев колеса
Z2 = ZE Z1= 120-24 = 96
Уточняем передаточное отношение
Уточняем межосевое расстояние
аw =0,5(Z1 Z2)m = 0.5 (24+96) 3 =180 мм
Основные размеры шестерни и колеса:
делительные диаметры:
d1=mz1= 324 = 72мм;
d2=z2m = 963 = 288мм.
Проверка: мм.
диаметры вершин зубьев
da1 = d1 + 2m = 72 + 2 3 = 78 мм;
da2 = d2 + 2m = 288 + 2 3 = 294 мм.
диаметры впадин зубьев
df1 = d1- 2.5 m = 72-2.53 = 64.5 мм
Ширина колеса мм.
Ширина шестерни b1 = b2 + (25) = 30 + 4= 34 мм.
Коэффициент ширины шестерни по диаметру
.
Окружная скорость колеса и степень точности передачи:
м/с.
При такой скорости колёс следует принять 8-ую степень точности передачи.
По таблице 3.5 [1] при bd = 0.47 и твердости НВ< 350, принимаем КН = 1.05.
По таблице 3.4 [1] при V = 3.6 м/с и 8-й степени точности, коэффициент КН =109.
По таблице 3.6 [1] для шевронных колес коэффициент КHv = 105.
Тогда коэффициент нагрузки КН = КН КН К?/p>