Реферат по предмету "Техника"


Проектирование привода к ленточному конвейеру

Министерство общего и профессионального образования
Российской ФедерацииТомский политехнический университетКафедра теоретическойи 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 напроектирование

Спроектироватьпривод к ленточному конвейеру. Окружное усилие на барабане Fб; окружная скорость барабана Vб; диаметр барабана Dб; срок службы привода h.
Исходныеданные

Fб=4кН;
Vб=60м/мин;
Dб=0,3м;
h=8лет.
Расчети конструирование
 SHAPE * MERGEFORMAT
 Т
0,5Т
ТП=1,8Т
   t
tп=0.003t
0.3t
0.7t
Т
            



1 – электродвигатель;
2 – муфта;
3 – редуктор зубчатый цилиндрическийдвухступенчатый горизонтальный;
4 – муфта;
5 – барабан.

I – валэлектродвигателя;
II –быстроходный вал;
III –промежуточный вал;
IV – тихоходныйвал;
V – валконвейера.

(Z1–Z2) – быстроходная пара;
(Z3 – Z4) – тихоходная пара.


1 Выборстандартного электродвигателя

Выборстандартного электродвигателя проводят по трём признакам:
1)   требуемоймощности;
2)   типу;
3)   частотевращения.


1.1 Определение требуемой мощностиэлектродвигателя

При выборемощности электродвигателя необходимо соблюдать следующее неравенство:
                                                                                         (1.1)
         где     N – паспортная мощность электродвигателя;
                   Nтр.ЭД – требуемаямощность электродвигателя.
                                                                                  (1.2)
         где     Nраб.зв. – мощность на рабочем звене;
                  ηпр – коэффициентполезного действия (КПД) привода.
В нашем случаеNраб.зв. = Nv.
Определиммощность на рабочем звене по выражению:
                            Вт                                                     (1.3)
         где     F – усилие натяжения ленты конвейера, Н;
                    – линейная скорость перемещения лентыконвейера, м/с.
 Вт.
Определим КПДпривода:
                                                                  (1.4)
         где       — КПД муфты,связывающей I и II валы;
                     — КПД редуктора;
                     — КПД муфты,связывающей IV и V валы;
                     — КПД опор звёздочки.
КПД редукторарассчитываем по следующей формуле:
                                                                                 (1.5)
         где       — КПД пары подшипниковкачения;
                     — КПД зубчатойпередачи.
Определим КПДредуктора:

Определим КПДпривода, принимая КПД муфт  и

Зная мощностьна рабочем звене и КПД привода, определим требуемую мощность электродвигателя:
 Вт.
На основаниивыражения 1.1 принимаем ближайшее стандартное значение мощностиэлектродвигателя:
                   N= 5,5 кН.



1.2 Выбор типа электродвигателя

Учитываяусловия работы конвейера (большие пусковые нагрузки, запыленность рабочейсреды), среди основных типов асинхронных электродвигателей трёхфазного токавыбираем двигатель типа АОП2 – электродвигатель закрытый обдуваемый сповышенным пусковым моментом. Исполнение закрытое, на лапах, без фланца.


1.3 Выбор частоты вращения вала электродвигателя

Выбор частотывращения вала электродвигателя производят с учетом средних значенийпередаточных отношений отдельных передач. Определим передаточное отношениепривода по разрешающей способности:
                                                                       (1.6)
                   где       — передаточныеотношения зубчатых передач.
На основаниирекомендаций [1,7] принимаем:

В нашемслучае:

Тогда
                                                                       (1.7)
                   где   — частота вращениярабочего звена, об/мин. Она равна:
                                                                             (1.8)
                   где     -окружная скорость барабана, м/с;
                              — делительныйбарабана, мм.
                    об/мин.
Зная частотувращения рабочего звена и передаточное отношение редуктора по разрешающейспособности, определим возможные частоты вращения вала ЭД:
 об/мин.
Принимаемчастоту вращения вала двигателя при известной мощности и типе двигателя, равной965 об/мин.

Габаритные размеры, мм
Установочные размеры, мм
L
B1
B4
B5
H
L3
l
2C
2G
d
d4
h
468
318
238
165
361
108
80
254
178
38
14
160


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 отношенияпривода и разбивка его по ступеням
По известным частотам вращения электродвигателяи вала рабочего звена определим передаточное отношение редуктора:

По имеющимся рекомендациям влитературе разбиваем передаточное отношение по ступеням. Для зубчатогоцилиндрического двухступенчатого редуктора:
                                                                            (2.1)
Найдем передаточное отношение дляпервой (быстроходной) ступени:

Найдем передаточное отношение длявторой ступени:



2.2Определение частот вращения на валах двигателя

 об/мин;
 об/мин;
 об/мин;
 об/мин;
 об/мин.


3Определение крутящих моментов на валах привода

Крутящий момент на валу I рассчитываем по следующей формуле:
                                                                                         (3.1)
                   где       — угловая скоростьвала двигателя, 1/с.
Переход от частоты вращения вала к егоугловой скорости осуществляется по нижеприведенной формуле, если частота имеетразмерность об/мин, а угловая скорость – 1/c:
                                                                                                 (3.2)
В нашем случае угловая скорость валадвигателя равна:
c.
Определим крутящий момент на валу I:
 
При определении крутящего момента навалу II следует учитывать потери мощности на муфте и пареподшипников качения на втором валу. Таким образом, рассчитыавть крутящий моментна валу II следует по формуле:
                                                                                         (3.3)
                   где       — КПД пары подшипниковкачения на втором валу.
 
Крутящий момент на валу III рассчитываем по нижеприведенной формуле:
                                                                                (3.4)
                   где       — КПД зубчатойпередачи первой ступени;
                              — КПД пары подшипниковкачения на третьем валу.
 
                                                                               (3.5)
                   где       — КПД зубчатойпередачи второй ступени;
                              — КПД пары подшипниковкачения на четвертом валу.
 
                                                                                          (3.6)
                   где       — КПД опор пятоговала.
 

4Расчёт цилиндрических косозубых передач редуктора

4.1Расчёт быстроходной ступени

4.1.1Определение межосевого расстояния для быстроходной ступени

Межосевое расстояние определяется последующей формуле, см. [1, стр. ]:
                                                   (4.1)
                   где       — коэффициентнагрузки; при несимметричном расположении колёс относительно опор коэффициентнагрузки заключён в интервале 1,1
                              — коэффициент ширинывенцов по межосевому расстоянию; для косозубых передач принимаем  равным 0,25, см. [1,стр. 27].


4.1.2Выбор материалов

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


4.1.3Определение допускаемых контактных напряжений

Допускаемые контактные напряженияопределяются при проектном расчёте по формуле [1, стр.27]:
                                                                                        (4.2)
                   где       — предел контактнойвыносливости при базовом числе циклов. Значения  определяются взависимости от твердости поверхностей зубьев и способа термохимическойобработки. Согласно [1, стр.27] при средней твёрдости поверхностей зубьев послеулучшения меньше НВ350 предел контактной выносливости рассчитывается поформуле:
                                                                                      (4.3)
                              — коэффициентдолговечности; если число циклов нагружения каждого зуба колеса большебазового, то принимают  меньше базового  по формуле:
                                                                                               (4.4)
Базовое число циклов  определяют взависимости от твёрдости стали: по [1, стр.27] при твёрдости стали НВ 200-500значение  возрастает полинейному закону от 107 до  =
                              — коэффициентбезопасности; согласно [1, стр.29] для колёс из улучшенной стали принимают




4.1.4Определение эквивалентного числа циклов перемены напряжений

Эквивалентное число циклов переменынапряжений будем рассчитывать по формуле:
                                                                         (4.5)
                   где       — частота вращениявала, мин-1;
                            t – общее календарное время работы привода с учётомкоэффициента загрузки привода в сутки Kсут  = 0,5 и год Kгод = 0,7, атакже срока службы привода h = 8 лет;
 часов;
                            T – момент, развиваемый на валу.
Применительно к нашему графикунагрузки: Т1 = Т при t1 =
Т2 =  при t2 = 0,7t.
Определим по формуле 4.4 эквивалентныечисла циклов перемены напряжений для валов II,III, IV:


=

=

=
Так как во всех трёх случаях числоциклов нагружения каждого зуба колеса больше базового, то принимаем


4.1.5Определение допускаемых напряжений для шестерни

Определяем допускаемые напряжения дляшестерни Z1 по выражению 4.2:
 Н/мм2.


4.1.6Определение допускаемых напряжений для колеса

Определяем допускаемые напряжения дляколеса Z2 по выражению 4.2:
 Н/мм2.

4.1.7Определение расчётного допускаемого контактного напряжения для косозубых колёс

Согласно [1, стр. 29] для непрямозубыхколёс расчётное допускаемое контактное напряжение определяют по формуле:
                                                                               (4.6)
где      и   — допускаемыеконтактные напряжения соответственно для шестерни Z1иколеса Z2.
Найдём расчётное допускаемоеконтактное напряжение, после чего стоит проверить выполняемость условия
 Н/мм2;
2  Н/мм2, то проверочное условиевыполняется.


4.1.8Расчёт межосевого расстояния для быстроходной ступени

По выражению 4.1 рассчитаем межосевоерасстояние, принимая

= мм.
Округляем до стандартного значения поСТ СЭВ 229-75  = 125 мм, см. [1, стр.30].


4.1.9Определение модуля

Согласно [1, стр. 30] модуль следуетвыбирать в интервале
 мм;
по СТ СЭВ 310-76, см. [1, стр. 30],принимаем


4.1.10Определение числа зубьев шестерни Z1 и колеса Z2

Определим суммарное число зубьевшестерни и колеса по формуле, предложенной в [1, стр. 30]:
                                                                                      (4.7)
                   где       — угол наклона линиизуба; для косозубых передач  принимают в интервале
Принимаем предварительно 0и рассчитываем число зубьев шестерни иколеса:

принимаем
Определяем число зубьев шестерни поформуле [1, стр. 30]:
                                                                                               (4.8)

Принимаем
Рассчитаем

По полученным значениям оределяемпередаточное отношение:

расхождение с ранее принятым не должнопревышать 2,5%. Вычислим погрешность:

Определим уточнённое значение угланаклона зуба:

         отсюда = 10,260.
После всех округлений проверимзначение межосевого расстояния по следующей формуле, см. [1, стр. 31]:
                                                                          (4.9)


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :