Смекни!
smekni.com

Проектирование привода ленточного конвейера Энергетический и (стр. 1 из 4)

Курсовое проектирование

по дисциплине “Детали машин”

Тема:

“Проектирование привода ленточного конвейера”


Введение

Основная цель курсового проекта по деталям машин – приобретение студентом навыков проектирования. Работая над проектом, студент выполняет расчёты, учится рациональному выбору материалов и форм деталей, стремится обеспечить их высокую экономичность, надёжность и долговечность. Приобретённый студентом опыт является основой для выполнения им курсовых проектов по специальным дисциплинам и для дипломного проектирования, а так же всей дальнейшей конструкторской работы.

Проектируемый привод ленточного конвейера состоит из электродвигателя марки 4A100L8У3 (Pд=3,0 кВт;Nд=710 мин

), редуктора коническо-цилиндрического двухступенчатого, барабана. Передача крутящего момента от электродвигателя на редуктор осуществляется с помощью муфты МУВП (радиальное смещение 0,3 мм, угловое 0,8
). Крутящий момент от редуктора на приводной вал передаётся с помощью жёстко-компенсирующей муфта (ГОСТ 5006-55).

1. Энергетический и кинематический расчет привода

Мощность, потребляемую конвейером, по ф. стр.5 [1]:

Pp=FtV=3,1×0,8=2,48 кВт,

где Ft – тяговое усилие на барабане, кН;

V – окружная скорость

Мощность, потребляемая электродвигателем:

Pэпр/h=2,48/0,879=2,821 кВт,

где h - общий К.П.Д. привода:

h=h1h24h32h4=0,98×0,9954×0,92×0,995=0,879

где hпк, hм, hкп, hцп – КПД соответственно подшипников качения, муфты, конической и цилиндрической зубчатой передач.

Определяем частоту вращения приводного вала:

nр=60000×V/(p×D)=60000×0,8/(3,14×225)=67,9 мин-1.

Определяем желаемую частоту вращения электродвигателя по ф. стр. 6 [1]:

nэж=nр×U0=67,9*10=679 мин-1,

где U0 – общее ориентировочное передаточное число привода, табл. 5.6 [4],


U0=Uбпо×Uтпо=2,5×4=10,

где Uбпо, Uтпо – ориентировочные передаточные числа соответственно быстроходной и тихоходной передач из табл. 2 [1].

Исходя из вычисленных значений Рэп и nэж по ГОСТ 28330-89 выбираем электродвигатель 4А100L8У3 с синхронной частотой вращения nэдс=710 мин-1 и мощностью Рэд=3,0 кВт.

Определяем передаточное число привода:

U0=nэда/np=710/67,9=10,45.

Разбиваем U0 на передаточные числа:

Uтп=U0/Uбп=10,45/2,5=4

где Uбп=2.5 – передаточное число быстроходной передачи;

Определяем частоты вращения валов стр. 11 [1]:

n1=710 мин-1,

n2=n1/Uбп=710/2.5=284 мин-1,

n3=n2/Uтп=284/4=71 мин-1,

Определяем мощности, передаваемые валами по ф. стр. 11 [1]:

Р1эп×hм =2,8×0.995=2.786 кВт;

Р2= Рэп×hк.п×hпк×hм=2.783*0.995*0,995*0,95=2.633 кВт;

Р32×hк.п=2.633*0.98=2.58 кВт;

Определяем угловые скорости валов привода по ф. cтр. 11[1]:


w1=p×n1/30=3,14×710/30=74.35 с-1;

w2=p×n2/30=3,14×284/30=29.74 с-1;

w3=p×n3/30=3,14×71/30=7.43 с-1.

Определяем крутящие моменты на валах привода по:

Т11/w1=2786/74.35=37.47 Н×м;

Т22/w2=2633/29.74=88.53 Н×м;

Т33/w3=2580/7.43=347.24 Н×м;

w1 w2 w3 Т1 Т2 Т3
74.35 с-1 29.74 с-1 7.43 с-1 37.47 Н×м 88.53 Н×м 347.24 Н×м

2. Выбор материала и определение допускаемых напряжений для зубчатых передач

Желая получить сравнительно небольшие габариты и невысокую стоимость редуктора, выбираем для изготовления шестерен и колёс сравнительно недорогую легированную сталь 40Х. По таблице 8.8 [2] назначаем термообработку: для шестерен – азотирование поверхности 50…59 HRC при твёрдости сердцевины 26…30 HRC,

,
;для колеса – улучшение 230…260 HB
,
.

Определяем допускаемые контактные напряжения

Для колёс обеих ступеней по табл. 8.9 (с. 168, [2]):

мПа

для шестерни обеих ступеней

Коэффициент безопасности

Число циклов напряжений для колеса второй ступени, по формуле (8.65,[2]), при с=1:

=60*1*71*10416=4,4*

Здесь n-частота вращения выходного вала,

=5*365*0,29*24*0,82=10416 ч-срок службы передачи.

По графику (рис.8.40[2]), для 245HB

=1.5*
, для 50…59 HRC
=
.

По таблице (8.10[2]),

=0,25. По формуле (8.64[2]), для колеса второй ступени:

=
*
=0,25*4,4*
=1,7*
.

Сравнивая

и
, отмечаем, что для колёс второй ступени
>
. Так как все другие колёса вращаются быстрей, то аналогичным расчётом получим и для них
>
. При этом для всех колёс передачи
=1.

Допускаемые контактные напряжения определяем по формуле (8.55[2]),

Для колёс обеих ступеней

=550/1.1=509 МПа

Для шестерней

=1050/1.2=875 МПа.

Допускаемое контактное напряжение для обеих ступеней у которых H1>350 HB, а H2<350 HB, по формуле (8.56[2]),

=(875+509)/2=692 МПа,

но не более чем 1.25

=1.25*509=636МПа. Принимаем
=636 МПа.

Допускаемые напряжения изгиба

По таблице 8.9[2] для колёс обеих ступеней

=1.8HB=1.8*240=432МПа;

для шестерней

=12*HRC + 300=12*28+300=636 МПа.

Определяем

по формуле (8.67[2]),

где

- предел выносливости зубьев

SF – коэффициент безопасности

KFL – коэффициент долговечности

KFC – коэффициент учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки.

K=1 т.к. нагрузка односторонняя.

число циклов (рекомендуется для всех сталей)

=0,14*1,77*
=2.4*

=0.14

т.к.

, то KFL=1

По таблице 8.9[2] SF =1.75.

Допускаемые напряжения изгиба:

для шестерни

=636/1.75=363 МПа;

для колеса

=247 МПа.

3. Расчет тихоходной зубчатой передачи

3.1 Проектный расчет передачи

Межосевое расстояние передачи, ф. (8.13 [2])

=0.85(4+1)
=125