Привод ленточного транспортера 2 Кинематические и (стр. 1 из 7)
Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции
и ордена Трудового Красного Знамени
государственный технический университет им. Н.Э. Баумана
Факультет «Робототехника и комплексная автоматизация»
Кафедра «Детали машин»
Расчетно-пояснительная записка
Привод ленточного транспортера
Студент Лящёв А.В.
Руководитель проекта
Гудков В.В.
Москва - 2006 г
1. Краткие сведения о ленточном транспортере
Ленточный транспортер – машина непрерывного транспорта для горизонтального перемещения различных грузов, устанавливаемая в отапливаемом помещении. С его помощью можно также перемещать сыпучие и кусковые материалы. Транспортер широко применяют для механизации погрузочно-разгрузочных операций, для транспортировки изделий в технологических поточных линиях и т.д.
В настоящее время, известно большое количество разнообразных транспортирующих устройств, различающихся как по принципу действия, так и по конструкции.
2. Расчеты
2.1 Кинематические и энергетические расчеты (см. [1], стр. 5)
Приступая к выполнению проекта, в первую очередь выбирают электродвигатель, для этого определяют его мощность и частоту вращения.
В общем машиностроении широкое распространение получили асинхронные двигатели трехфазного тока с короткозамкнутым ротором. Отечественная промышленность выпускает двигатели серии 4А в диапазоне мощностей 0.06-400 кВт.
1. Момент на приводном валу:
где
-окружное усилие на барабане; 
-диаметр барабана.2.Частата вращения тихоходного вала:
где
-скорость движения ленты.3.Определяем потребляемую мощность без затраты на механические потери:
4.КПД передачи (см. [1], стр. 7):
где hм– КПД муфты; hпер - КПД червячной передачи,hпод– КПД опор.
5.Определяем потребляемую мощность с учетом механических потерь:
Ближайшие стандартные мощности 1.5кВт и 2.2кВт.Выбираем 1.5кВт,так как перегрузка в допустимых пределах
℅.6.Выбор частоты вращения электродвигателя:
По расчету выбираем двигатель АИР 80 B4 (1.5 кВт;1395
).7.Определяем передаточное число редуктора, момент на тихоходном валу, и частоту вращения на тихоходном валу:
2.1.2 Определение передаточного отношения привода
Передаточное отношение привода определяют по формуле
2.1.3 Определение вращающих моментов на валах привода
Вращающий момент (Н∙м) на тихоходном валу определяется по формуле
;Вращающий момент (Н∙м) на приводном валу:
.Полученные данные обрабатываем с помощью ЭВМ.
2.2 Анализ результатов расчета на ЭВМ
При конструировании должны быть выбраны оптимальные параметры изделия, наилучшим образом удовлетворяющие различным, часто противоречивым требованиям: наименьшим массе, габаритам, стоимости: наибольшему КПД; требуемой жесткости, надежности.
Применение ЭВМ для расчетов передач расширяет объем используемой информации, позволяет произвести расчеты с перебором значений (варьированием) наиболее значимых параметров: способа термической обработки или применяемых материалов (допускаемых напряжений) и др. Пользователю необходимо провести анализ влияния этих параметров на качественные показатели и с учетом налагаемых ограничений выбрать оптимальный вариант.
Расчет проводится в два этапа. На первом отыскивают возможные проектные решения и определяют основные показатели качества, необходимые для выбора рационального варианта: массу механизма, межосевое расстояние, материал венца колеса, коэффициент полезного действия. Анализируя результаты расчета, выбирают рациональный вариант.
На втором этапе для выбранного варианта получают все расчетные параметры, требуемые для выпуска чертежей, а также силы в зацеплении, необходимые для расчета валов и выбора подшипников.
В качестве критерия оптимальности наиболее часто принимают массу изделия.
Так как в данном случае производство редукторов серийное, то желательно чтобы размеры и стоимость были минимальны.
Расчет червячной передачи. Полный расчет червячной передачи проводится на компьютере с помощью специальной программы. В эту программу вводятся имеющиеся данные, по которым программа проводит необходимые вычисления. Результатом работы программы является таблицы 1 и 2, приводимые ниже.
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Вращающий момент на тихоходном валу, Н∙м.363.4
Частота вращения тихоходного вала, об/мин 30.3
Ресурс, час 8000
Режим нагружения 2
Передаточное отношение механизма 46
Максимальная перегрузка 2,2
Коэффициент теплоотдачи, Вт/м/м/град 13
После введения данных, компьютер предлагает на выбор две конфигурации редуктора.
Исходя из наилучшего сочетания наименьшего межосевого расстояния, КПД, температуры масла и общего веса механизма выбираем первый с данной конфигурацией:
межосевое расстояние, мм 140.0
температура масла, град 70.0
материал венца колеса БрА9ЖЗЛ
для выбранной конфигурации компьютер проводит полный расчет червячной передачи.
РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА
Передаточное отношение механизма 46.00
Вращающий момент на Быстроходном валу, Н∙м.9.9
Тихоходном валу, Н∙м 363.0
Частота вращения Быстроходного вала, об/мин 1393.8
Масса Механизма, кг 39.6
Колес, кг 10.6
КПД, % 79.8
Температура масла, град 58.8
Межосевое расстояние, мм 140.00
Модуль, мм 5.00
Коэффициент диаметра червяка 10.00
Коэффициент смещения исходного контура 0.000
Начальный угол подъема, град 5.711
Силы в зацеплении (на колесе), Н:
окружная 3156.5
радиальная 1148.9
осевая 395.6
Контактные напряжения, МПа:
при номинальной нагрузке:
расчетные 182.1
допускаемые 194.9
при максимальной нагрузке:
расчетные 270.1
допускаемые 360.0
Напряжения изгиба, МПа:
при номинальной нагрузке:
расчетные 14.7
допускаемые 35.2
при максимальной нагрузке:
расчетные 32.4
допускаемые 72.0
| Параметры червяка и колеса | Червяк | Колесо |
| Число заходов (зубьев) | 1 | 46 |
| Диаметры, мм: | ||
| Делительный | 50,000 | 230,000 |
| Начальный | 50,000 | 230,000 |
| Вершин | 60,000 | 240,000 |
| Впадин | 38,000 | 218,000 |
| Наибольший колеса | - | 250,000 |
| Ширина зубчатого венца, мм | 85,0 | 45,0 |
2.3 Эскизная компоновка червячного редуктора
2.3.1 Последовательность конструирования элементовмеханической передачи
После определения основных размеров червячной передачи редуктора вычерчивают габаритные размеры червяка (d1× b1) и червячного колеса(daM2× b2). Величины зазоров (мм) между червячным колесом и внутренними поверхностями стенок корпуса с учетом возможных погрешностей изготовления таковы (см. [3], стр. 241):
При конструировании следует обращать внимание на возможность изготовления деталей наиболее производительным способом, на собираемость конструкции, на обеспечение смазкой всех трущихся сопряжений и в то же время на устранение застойных зон смазки и т.п.
2.3.2 Последовательность эскизной компоновки
Рис.1 Схема расположение червяка.
Т.к. отношение l/d=5.69<7 можно выбрать схему расположения в распор.
Изобразив контуры червячного колеса, задаются расстоянием между подшипниками червяка L ≈ daM2, где daM2— наружный диаметр червячного колеса. Один роликовый конический однорядный устанавливается с одной стороны червяка и с другой.
На первом этапе проектирования валов составляют конструктивную и расчетную схемы, определяют действующие нагрузки. Затем по формулам проектировочного расчета находят диаметры входного, выходного или промежуточного сечения вала, выбирают номинальные метры соединений, назначают высоту заплечиков, галтелей, фасок. Для полностью спроектированного вала уточняют расчетную схему, проводят расчеты на выносливость, статическую прочность и жесткость. Обоснованность назначенных конструктивно типа и размеров соединений вал — ступица должна быть также подтверждена соответствующими проверочными расчетами.