Данные для расчета и конструирования привода к ленточному конвейеру. Выбор стандартного электродвигателя, расчет мощности. Определение общего передаточного отношения привода, крутящих моментов на его валах. Выбор метода смазки элементов редуктора.
Министерство общего и профессионального образования Кафедра теоретической и прикладной механикиЗадание на проектирование Спроектировать привод к ленточному конвейеру. Окружное усилие на барабане Fб; окружная скорость барабана Vб; диаметр барабана Dб; срок службы привода h. Расчет и конструирование 5 - барабан.Выбор стандартного электродвигателя проводят по трем признакам: 1) требуемой мощности;При выборе мощности электродвигателя необходимо соблюдать следующее неравенство: (1.1) мощность на рабочем звене; Определим мощность на рабочем звене по выражению: Вт (1.3) Где F - усилие натяжения ленты конвейера, Н; - линейная скорость перемещения ленты конвейера, м/с. Определим КПД привода: (1.4)Учитывая условия работы конвейера (большие пусковые нагрузки, запыленность рабочей среды), среди основных типов асинхронных электродвигателей трехфазного тока выбираем двигатель типа АОП2 - электродвигатель закрытый обдуваемый с повышенным пусковым моментом.Выбор частоты вращения вала электродвигателя производят с учетом средних значений передаточных отношений отдельных передач. Определим передаточное отношение привода по разрешающей способности: (1.6) 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.По имеющимся рекомендациям в литературе разбиваем передаточное отношение по ступеням. Найдем передаточное отношение для первой (быстроходной) ступени: Найдем передаточное отношение для второй ступени: 2.2 Определение частот вращения на валах двигателя об/мин;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) При определении крутящего момента на валу II следует учитывать потери мощности на муфте и паре подшипников качения на втором валу. Таким образом, рассчитывать крутящий момент на валу II следует по формуле: (3.3)Где - коэффициент нагрузки; при несимметричном расположении колес относительно опор коэффициент нагрузки заключен в интервале 1,1 1,3;Выбираем материалы со средними механическими характеристиками: согласно [1, стр.28] принимаем для шестерни сталь 45 улучшенную с твердостью НВ 260; для колеса - сталь 45 улучшенную с твердостью НВ 280.Допускаемые контактные напряжения определяются при проектном расчете по формуле [1, стр.27]: (4.2) Значения определяются в зависимости от твердости поверхностей зубьев и способа термохимической обработки. Согласно [1, стр.27] при средней твердости поверхностей зубьев после улучшения меньше НВ350 предел контактной выносливости рассчитывается по формуле: ; (4.3)Эквивалентное число циклов перемены напряжений будем рассчитывать по формуле: , (4.5) где - частота вращения вала, мин-1; t - общее календарное время работы привода с учетом коэффициента загрузки привода в сутки Ксут = 0,5 и год Кгод = 0,7, а также срока службы привода h = 8 лет;Определяем допускаемые напряжения для шестерни Z1 по выражению 4.2: Н/мм2.Определяем допускаемые напряжения для колеса Z2 по выражению 4.2: Н/мм2.Согласно [1, стр.29] для непрямозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение определяют по формуле: , (4.6) где и - допускаемые контактные напряжения соответственно для шестерни Z1 и колеса Z2.По выражению 4.1 рассчитаем межосевое расстояние, принимая : =Согласно [1, стр.30] модуль следует выбирать в интервале : = мм; Определим суммарное число зубьев шестерни и колеса по формуле, предложенной в [1, стр.30]: , (4.7) где - угол наклона линии зуба; для косозубых передач принимают в интервале , см. Принимаем предварительно =100 и рассчитываем число зубьев шестерни и колеса: ; Определяем число зубьев шестерни по формуле [1, стр.30]: ; (4.8)Диаметры делительные рассчитываются по следующим выражениям, см. Вычислим диаметры вершин зубьев: ; (4.12); (4.18)
.; (4.19) м/с.
Согласно [1, стр.27] для косозубых колес при до 10 м/с назначают 8-ю степень точности по ГОСТ 1643-72.Коэффициент КН, учитывающий динамическую нагрузку и неравномерность распределения нагрузки между зубьями и по ширине венца, определяется следующим выражением, см.Условие для проверочного расчета косозубых передач, см. [1, стр.26]: ; (4.21)
Н/мм2 < = 499 Н/мм2.Проверка зубьев быстроходной ступени на выносливость по напряжениям изгиба проводится по следующему выражению, см. Где Ft - окружная сила, действующая в зацеплении; , (4.24) пользуясь таблицами 3.7 и 3.8 из [1, стр.35-36], находим = 1,14 и = 1,1; Коэффициент прочности зуба по местным напряжениям выбираем в зависимости от эквивалентных чисел зубьев: для шестерни ; ; По таблице 3.9 из [1, стр.37] для стали 45 улучшенной предел выносливости при отнулевом цикле изгиба = 1,8 НВ; для шестерни Н/мм2; для колеса Н/мм2.
План
Содержание
Задание на проектирование
Расчет и конструирование
1. Выбор стандартного электродвигателя
1.1 Определение требуемой мощности электродвигателя
1.2 Выбор типа электродвигателя
1.3 Выбор частоты вращения вала электродвигателя
2. Кинематический расчет
2.1 Определение общего передаточного отношения привода и разбивка его по ступеням
2.2 Определение частот вращения на валах двигателя
