регистрация /  вход

Расчет работы электродвигателя (стр. 1 из 4)

АННОТАЦИЯ

Курсовой проект по деталям машин состоит из пояснительной записки и чертежей. Объём пояснительной записки - 21 стр. на листах формата А4, объём графической части проекта – 3 листа чертежей. Листы графической части распределяются следующим образом: 1 лист – сборочный чертёж редуктора в двух видах формата А1, 2 и3 листы – рабочие чертежи двух деталей – вала и колеса.


СОДЕРЖАНИЕ

Задание

Введение

1 Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

2 Расчёт цепной передачи

3 Расчёт закрытой цилиндрической передачи

4 Расчёт элементов корпуса

5 Предварительный расчёт диаметров валов

6 Конструктивные размеры шестерни и колеса

7 Расчёт реакций опор и изгибающих моментов

валов

8 Проверочный расчёт вала на прочность

9 Выбор и расчёт подшипников

10 Выбор муфты

11 Расчёт шпоночного соединения

12 Выбор масла

13 Выбор посадок

14 Сборка редуктора

15 Литература

Приложения


ЗАДАНИЕ

Рис. 1. Кинематическая схема привода к ленточному конвейеру:

1 – электродвигатель;

2 – муфта упругая;

3 – редуктор цилиндрический одноступенчатый вертикальный;

4 – передача цепная;

5 – барабан приводной.

Р4 = 4,6 кВт; n4 = 130 об/мин.


ВВЕДЕНИЕ

Создание машин, отвечающих потребностям народного хозяйства, должно предусматривать их наибольший экономический эффект и высокое технико-экономические и эксплуатационные показатели.

Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надёжность, технологичность, минимальные габариты и масса. Все эти требования учитываются в процессе проектирования и конструирования.

Проектируемый привод конвейера предназначен для создания и передачи заданного крутящего момента и числа оборотов на приводной вал ленточного конвейера. Привод состоит из электродвигателя, цилиндрического одноступенчатого косозубого редуктора и цепной передачи.


1 ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ

Находим КПД привода отдельно для каждого вала, учитывая, что:

hцил – КПД закрытой цилиндрической передачи, hцеп = 0,96;

hцеп – КПД цепной передачи;

hм – КПД муфты, hм = 0,99;

hп – КПД пары подшипников, hп = 0,99.

h2 = hм hп = 0,99 · 0,99 = 0,98

h3 = h2 hцил hп = 0,98 · 0,98 · 0,99 = 0,95

h4 = h3 hцеп hп = 0,95 · 0,92 · 0,99 = 0,86

Определяем требуемую номинальную мощность двигателя

(кВт)

Выбор электродвигателя делаем по требуемой мощности и числу оборотов. Выбираем электродвигатель трёхфазный асинхронный короткозамкнутый закрытый обдуваемый 4А112S4У3 ГОСТ 19523-74

4А – серия;

132 – высота оси центров;

S – установочный размер по длине станины;

4 – число полюсов;

У3 – категория климатического размещения.

Мощность электродвигателя Рдв = 5,5 кВт ³ 5,34 кВт, число оборотов

nдв = 1455 мин-1 (1500 – 45 = 1455, где: 1500 – синхронная частота вращения, 4,5% проскальзывания).


Мощности на валах

Р2 = Рдв h2 = 5,34 · 0,98 = 5,23 (кВт)

Р3 = Рдв h3 = 5,34 · 0,95 = 5,07 (кВт)

Р4 = Рдв h4 = 5,34 · 0,86 = 4,6 (кВт)

Общее передаточное число привода

iпр = iц iред

iред – передаточное число редуктора;

iц – передаточное число клиноремённой передачи;

Принимаем стандартные передаточные числа iред = 5,0 iц =2,23

Тогда nдв = n4 iред iц = 130 × 5,0 ×2,23 = 1455 мин-1

Частоты вращения валов

n1 = n2 =nдв = 1455 (мин-1 )

n3 = n1 /iред = 1455/5,0= 291 (мин-1 )

n4 = n2 /iц = 291/2,23 = 130,5 (мин-1 )

Определяем угловую скорость каждого вала по формуле

Крутящие моменты на валах находим по формуле

(Нм)

(Нм)

(Нм)

(Нм)

Вал n, мин-1 w, рад/с Т, Нм
1 1455 152,36 35,05
2 1455 152,36 34,32
3 291 30,47 166,38
4 130,5 13,66 336,62

2 РАСЧЁТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ

Исходные данные:

Р = 5,07 кВт, передаваемая мощность;

n1 = 291 мин-1 , скорость вращения малой звёздочки;

i = 2,23, передаточное число.

Расчёт выполняется по критерию износостойкости шарниров.


Назначаем число зубьев малой звёздочки из условий


n1, мин-1
До 100 100…200 200…300 300…500
z1 11 13 15 17

z1 = 15

Определяем число зубьев большой звёздочки

z2 = z1 i= 15 · 2,23 = 33,45 принимаем 33 зуба

Уточняем передаточное число

Назначаем межцентровое расстояние в шагах цепи

а = 30t

Находим скорость вращения большой звёздочки

(мин-1 )

Определяем коэффициент числа зубьев

где z01 = 25 – число зубьев малой звёздочки базовой передачи.

Находим коэффициент числа оборотов


где n01 – число оборотов малой звёздочки базовой передачи. За n01 принимаем ближайшее к n01 число из ряда табл. 5.8 [2].

Определяем коэффициент эксплуатации

Кэ=К1 К2 К3 К4 К5 К6 = 1 · 1,25 · 1 · 1 · 1 · 1 = 1,25

где К1 …К6 – частные коэффициенты, учитывающие условия работы передачи и её конструкцию по табл. 5.7 [2].

К1 = 1 при спокойной нагрузке;

К2 = 1,25 при постоянном межосевом расстоянии;

К3 = 1 при а = 30t;

К4 = 1 при наклоне линии центров до 70 °С;

К5 = 1,0 при регулярной смазке;

К6 = 1 при односменной работе.

Определяем расчётную мощность передачи, кВт

Рр =РКz Кn Кэ = 5,07 · 0,6 · 1,37 · 1,25 = 5,2 (кВт)

По табл. 5.8 [2] назначаем шаг цепи, так чтобы Рр £[Рр]

5,2/2,5=2,08 £ 2,35

Выбираем трёхрядную цепь 3ПР 12,7 – 1820-1 ГОСТ 13568-75

Определяем диаметры делительных окружностей звёздочек, мм

(мм)

(мм)

а = 30 · 12,7 = 381 (мм)

Определяем число звеньев цепи

Значение Lt округляем до целого числа, которое желательно брать чётным, чтобы не применять специальных соединительных звеньев, Lt = 86.

Уточняем межцентровое расстояние, мм

Определяем скорость цепи, м/с

(м/с)

Находим окружную силу, Н

(Н)


Направление силы Fзв принимаем по линии центров звёздочек. Для горизонтальной передачи или под углом наклона до 40 °

Fзв = 1,15 F = 1,15 · 2010,75 = 2312,36 (Н)

3 РАСЧЁТ ЗАКРЫТОЙ КОСОЗУБОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ

ПЕРЕДАЧИ

Исходные данные:

Р1 – номинальная передаваемая мощность на шестерне, кВт – 5,23;

n1 – частота вращения шестерни, мин-1 – 1455;

i – передаточное число рассчитываемой пары – 5,0

Смещение исходного контура отсутствует.

Зацепление внешнее.

Большинство зубчатых передач относятся к длительно работающим, у которых число циклов перемены напряжений N больше базового числа циклов N0 . Расчётное число циклов перемены напряжений

N = 60 n1 tc

где: n1 – частота вращения колеса, мин-1 ;

t – число часов работы передачи за расчётный срок службы;

c – число зацеплений зуба за один оборот колеса, с = 1.

У кратковременных передач N<N0 .

Допускаемое контактное напряжение

,

где sHlimb – базовый предел контактной выносливости поверхностей зубьев (табл. [1]);

SH – коэффициент безопасности, рекомендуется SH = 1,1 при нормализации, улучшении или объёмной закалке; SH = 1,2 при поверхностной закалке, цементации, азотировании;

KHL – коэффициент долговечности. Для длительно работающих передач

KHL = 1.

Допускаемые напряжения изгиба

,

где: sFlimb – базовый предел выносливости по излому от напряжений изгиба (табл. [1]);

SF – коэффициент безопасности, SF = 1,7 …2,2;