Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Томский политехнический университет

Кафедра теоретической

и прикладной механики

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДА К ЛЕНТОЧНОМУ КОНВЕЙЕРУ

Пояснительная записка к курсовому проекту

Выполнил: ст-т гр.2Б01

Герасимов А.

Преподаватель:

Снегирёв Д. П.

2004

Задание на проектирование

Спроектировать привод к ленточному конвейеру. Окружное усилие на барабане F_б; окружная скорость барабана V_б; диаметр барабана D_б; срок службы привода h.

Исходные данные

F_б=4 кН;

V_б=60 м/мин;

D_б=0,3 м;

h=8 лет.

Расчет и конструирование

1 – электродвигатель;

2 – муфта;

3 – редуктор зубчатый цилиндрический двухступенчатый горизонтальный;

4 – муфта;

5 – барабан.

I – вал электродвигателя;

II – быстроходный вал;

III – промежуточный вал;

IV – тихоходный вал;

V – вал конвейера.

(Z₁ – Z₂) – быстроходная пара;

(Z₃ – Z₄) – тихоходная пара.

1 Выбор стандартного электродвигателя

Выбор стандартного электродвигателя проводят по трём признакам:

1. требуемой мощности;

2. типу;

3. частоте вращения.

1.1 Определение требуемой мощности электродвигателя

При выборе мощности электродвигателя необходимо соблюдать следующее неравенство:

(1.1)

где N – паспортная мощность электродвигателя;

N_тр.ЭД – требуемая мощность электродвигателя.

(1.2)

где N_раб.зв. – мощность на рабочем звене;

η_пр – коэффициент полезного действия (КПД) привода.

В нашем случае N_раб.зв. = N_v.

Определим мощность на рабочем звене по выражению:

Вт (1.3)

где F – усилие натяжения ленты конвейера, Н;

– линейная скорость перемещения ленты конвейера, м/с.

Вт.

Определим КПД привода:

(1.4)

где - КПД муфты, связывающей I и II валы;

- КПД редуктора;

- КПД муфты, связывающей IV и V валы;

- КПД опор звёздочки.

КПД редуктора рассчитываем по следующей формуле:

(1.5)

где - КПД пары подшипников качения;

- КПД зубчатой передачи.

Определим КПД редуктора:

.

Определим КПД привода, принимая КПД муфт и , равными 1:

.

Зная мощность на рабочем звене и КПД привода, определим требуемую мощность электродвигателя:

Вт.

На основании выражения 1.1 принимаем ближайшее стандартное значение мощности электродвигателя:

N = 5,5 кН.

1.2 Выбор типа электродвигателя

Учитывая условия работы конвейера (большие пусковые нагрузки, запыленность рабочей среды), среди основных типов асинхронных электродвигателей трёхфазного тока выбираем двигатель типа АОП2 – электродвигатель закрытый обдуваемый с повышенным пусковым моментом. Исполнение закрытое, на лапах, без фланца.

1.3 Выбор частоты вращения вала электродвигателя

Выбор частоты вращения вала электродвигателя производят с учетом средних значений передаточных отношений отдельных передач. Определим передаточное отношение привода по разрешающей способности:

(1.6)

где , - передаточные отношения зубчатых передач.

На основании рекомендаций [1,7] принимаем:

= =3...6.

В нашем случае:

.

Тогда

(1.7)

где - частота вращения рабочего звена, об/мин. Она равна:

= (1.8)

где - окружная скорость барабана, м/с;

- делительный барабана, мм.

= об/мин.

Зная частоту вращения рабочего звена и передаточное отношение редуктора по разрешающей способности, определим возможные частоты вращения вала ЭД:

об/мин.

Принимаем частоту вращения вала двигателя при известной мощности и типе двигателя, равной 965 об/мин.

Типо-размер АОП2	Nном, кВт	n, об/мин при Nном	Мпуск/Мном
51-6	5,5	965	1,8

2 Кинематический расчёт

2.1 Определение общего передаточного отношения привода и разбивка его по ступеням

По известным частотам вращения электродвигателя и вала рабочего звена определим передаточное отношение редуктора:

.

По имеющимся рекомендациям в литературе разбиваем передаточное отношение по ступеням. Для зубчатого цилиндрического двухступенчатого редуктора:

. (2.1)

Найдем передаточное отношение для первой (быстроходной) ступени:

Найдем передаточное отношение для второй ступени:

2.2 Определение частот вращения на валах двигателя

об/мин;

об/мин;

об/мин;

об/мин;

об/мин.

3 Определение крутящих моментов на валах привода

Крутящий момент на валу I рассчитываем по следующей формуле:

(3.1)

где - угловая скорость вала двигателя, 1/с.

Переход от частоты вращения вала к его угловой скорости осуществляется по нижеприведенной формуле, если частота имеет размерность об/мин, а угловая скорость – 1/c:

(3.2)

В нашем случае угловая скорость вала двигателя равна:

1/c.

Определим крутящий момент на валу I:

.

При определении крутящего момента на валу II следует учитывать потери мощности на муфте и паре подшипников качения на втором валу. Таким образом, рассчитыавть крутящий момент на валу II следует по формуле:

(3.3)

где - КПД пары подшипников качения на втором валу.

.

Крутящий момент на валу III рассчитываем по нижеприведенной формуле:

(3.4)

где - КПД зубчатой передачи первой ступени;

- КПД пары подшипников качения на третьем валу.

.

(3.5)

где - КПД зубчатой передачи второй ступени;

- КПД пары подшипников качения на четвертом валу.

.

(3.6)

где - КПД опор пятого вала.

.

4 Расчёт цилиндрических косозубых передач редуктора

4.1 Расчёт быстроходной ступени

4.1.1 Определение межосевого расстояния для быстроходной ступени

Межосевое расстояние определяется по следующей формуле, см. [1,стр. ]:

, (4.1)

где - коэффициент нагрузки; при несимметричном расположении колёс относительно опор коэффициент нагрузки заключён в интервале 1,1 1,3;

- коэффициент ширины венцов по межосевому расстоянию; для косозубых передач принимаем равным 0,25, см. [1, стр. 27].

4.1.2 Выбор материалов

Выбираем материалы со средними механическими характеристиками: согласно [1, стр.28] принимаем для шестерни сталь 45 улучшенную с твёрдостью НВ 260; для колеса – сталь 45 улучшенную с твёрдостью НВ 280.

4.1.3 Определение допускаемых контактных напряжений

Допускаемые контактные напряжения определяются при проектном расчёте по формуле [1, стр.27]:

(4.2)

где - предел контактной выносливости при базовом числе циклов. Значения определяются в зависимости от твердости поверхностей зубьев и способа термохимической обработки. Согласно [1, стр.27] при средней твёрдости поверхностей зубьев после улучшения меньше НВ350 предел контактной выносливости рассчитывается по формуле:

; (4.3)

- коэффициент долговечности; если число циклов нагружения каждого зуба колеса больше базового, то принимают =1. В других условиях, когда эквивалентное число циклов перемены напряжений меньше базового , то, согласно [1, стр.28] вычисляют по формуле:

. (4.4)

Базовое число циклов определяют в зависимости от твёрдости стали: по [1, стр.27] при твёрдости стали НВ 200-500 значение возрастает по линейному закону от 10⁷ до . Т.е. для НВ = 260 = , а для НВ = 280 = ;

- коэффициент безопасности; согласно [1, стр.29] для колёс из улучшенной стали принимают = . В данной работе предлагаю использовать среднеарифметическое =1,15.

4.1.4 Определение эквивалентного числа циклов перемены напряжений

Эквивалентное число циклов перемены напряжений будем рассчитывать по формуле:

, (4.5)

где - частота вращения вала, мин^-1;

t – общее календарное время работы привода с учётом коэффициента загрузки привода в сутки K_сут = 0,5 и год K_год = 0,7, а также срока службы привода h = 8 лет;

часов;

T – момент, развиваемый на валу.

Применительно к нашему графику нагрузки: Т₁ = Т при t₁ = ;

Т₂ = при t₂ = 0,7t.

Определим по формуле 4.4 эквивалентные числа циклов перемены напряжений для валов II, III, IV:

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов реферата