Курсовая работа: Привод ленточного транспортера с червячным редуктором
Описание
Ленточный конвейер — транспортирующее устройство непрерывного действия с рабочим органом в виде ленты.
Ленточный конвейер является наиболее распространённым типом транспортирующих машин, он служит для перемещения насыпных или штучных грузов. Применяется на промышленных производствах, в рудниках и шахтах, в сельском хозяйстве. В зависимости от свойств и природы перемещаемого груза угол наклона рабочей стороны ленты может быть установлен до 90°.
Часто конвейерная лента является одной из частей транспортирующего устройства. Например, зернопогрузчик, применяющийся на механизированном току для сбора зерновой массы с площадки, имеет щёточные скребки, далее зерно поднимается норией и попадает на ленточный конвейер который забрасывает зерно в кузов грузового автомобиля.
Ленточные конвейеры бывают передвижными, переносными, поворотными и стационарными. Стационарные машины применяют для перемещения большого количества материалов на расстояние от 3 до 300 м., а передвижные и переносные машины — для перемещения небольшого количества материала на расстояние от 2 до 20 м. В практике применяют последовательно расположенные конвейеры для перемещения материала на десятки километров.
Ленточные конвейеры состоят из основных узлов: Приводной барабан, привод конвейера (мотор-редуктор), натяжной барабан, узел натяжения, несущая ленточная часть, опорные и поддерживающие ролики или поддерживающий листовой стол и, собственно, рама конвейера изготовленная из сваренного металлопроката.
Кинематический расчет привода.
Приступая к выполнению проекта, в первую очередь выбирают электродвигатель, для этого определяют его мощность и частоту вращения.
Подбор электродвигателя привода.
Требуемая мощность на приводном валу:
кВт;
где Ft - окружная сила на двух звездочках, V - скорость тяговой цепи. Ηобщ- общий КПД привода;
;
где η редуктора = η тихоходной ступени*η быстроходной ступени
Требуемая мощность электродвигателя:
кВт;
Ближайшая мощность электродвигателя Р=1,5 кВт. Выбираем электродвигатель серии АИР (Р=1,5 кВт) с асинхронной частотой nэ=1395 мин-1.
- Определение передаточных отношений и вращающих моментов на валах.
Для выбранного электродвигателя nэ=1395 мин-1, Рэ=1,5 кВт. Примем передаточное отношение цепной передачи Uц.п.= 1.5.
Уточним Uред:
- предварительная частота вращения вала
;
Момент на тихоходном валу редуктора:
Частота вращения вала колеса тихоходно ступени:
;
Н*м;
1.3. Расчет зубчатой передачи.
По имеющимся данным на компьютере был произведён расчёт тихоходной и быстроходной зубчатой передачи. Все данные приведены в Приложении.
2. Проектный расчет валов.
Для быстроходного червячного вала:
;
где TБ -вращающий момент на быстроходном валу;
Принимаем .
;
где tкон - высота заплечика, принимаемая в зависимости от d.
Принимаем .
;
где r - координата фаски подшипника
Принимаем .
Для тихоходного вала:
;
Принимаем .
;
Принимаем .
; Принимаем .
Расстояние между деталями передач: a =3+ =8.5 мм. Расстояние между дном корпуса и поверхностью червяка b0=3*а=26 мм.
3. Расчет подшипников на долговечность.
3.1. Расчет подшипников на быстроходном червячном валу.
Так как на червяк действует значительная осевая сила, то применяют пару конических роликовых подшипников, установленных враспор.
Определение реакции в подшипниках:
Предварительно выбираем роликовые конические однорядные подшипники повышенной грузоподъемности по ГОСТ 27365-87 с внутренним диаметром 30 мм легкой серии 7206А, схема установки – «враспор». Точка приложения радиальной реакции находится на расстоянии а от внешнего торца подшипника.
;
где a – расстояние между точкой приложения радиальной реакции подшипника и его торцом, Т – монтажная высота (по каталогу), d и D – диаметры.
По ГОСТ 27365-87:
Обозна чение | Размеры, мм | Грузоподьемн ость, кН | Расчетные параметры | |||||||||
d | D | T | B | C | r1 | r2 | Cr | C0r | e | Y | Y0 | |
7206А | 30 | 62 | 17,5 | 16 | 14 | 1 | 1 | 38 | 25 | 0,37 | 1,6 | 0,9 |
Откуда:
Примем .
Исходные данные:
.
.
.
Определение реакции в подшипниках:
Консольную силу от предварительно выбранной комбинированной муфты определим по следующей формуле:
;
где Cp - радиальная жесткость муфты, Н/мм, Δ - осевое смещение, мм.
По ГОСТ 21424-93 ориентировочная радиальная жесткость рассчитывается по следующей формуле:
;
где ТН – номинальный крутящий момент по каталогу
Этот момент найдем, умножив момент на валу червячного колеса на коэффициент режима работы К. При спокойном режиме работы К = 1,1…1,4. Пусть К=1,1.
Тогда:
;
По каталогу муфт выбираем TH = 125 Н∙м. Радиальное смещение ∆ примем равным 0,15.
;
Расчетная схема для нахождения реакций в опорах от действия консольной радиальной нагрузки представлена на рисунке:
Найдем реакции в опорах от консольной силы:
;
Найдем реакции в опорах от сил зацепления:
;
;
;
Тогда суммарная реакция опор:
;
;
Максимальные реакции в подшипниках:
;
;
Радиальные реакции опор для расчёта подшипников:
;
;
;
Для типового нагружения II коэффициент эквивалентности
Минимальные осевые силы, необходимые для нормальной работы подшипников:
;
;
Находим осевые силы, нагружающие подшипники. Так как
Отношение
Отношение