МОСКОВСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)
ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТНОЙ ТЕХНИКИ
И ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА
Кафедра деталей машин
Курсовая работа
по дисциплине
Прикладная механика
Проектирование привода конвейера
Москва - 2008
Введение
1
.Техническое задание на проектирование.
Пб
65
Тб
Х4
3
1. - зубчатый редуктор;
2. - ведомый шкив;
3. – Электродвигатель;
4. – ведущий шкив;
5. – ремни;
6. – барабан конвеера
Исходные данные:
nб=100 об/мин
Тб=500 н.м.
число полюсов 4
α=20 тыс.ч.
число смен в сутки 1
кmax=1,6
Расчеты. Энергетический и кинематический расчеты привода
1.1 Выбор электродвигателя. Электродвигатель серии 4А асинхронный с короткозамкнутым ротором
Определяем мощность на валу барабана конвейера
Рб = Тб nб / 9550 – мощность [кВт]
Рб = 500*100 / 9550 = 1,67
Требуемая мощность электродвигателя. (Из-за потерь в подшипнике).
Рэ = Рб / ŋ – в зубчатом колесе и в ременной передаче,
где ŋ – общее КПД привода
ŋ = ŋ²п ŋр ŋз,
где
ŋ²п - КПД подшипниковой передачи
ŋр – КПД ременной передачи
ŋз – КПД зубчатой передачи
Из табл. П1 с.64 [1]
Выбираем: ŋп = 0,99; ŋр = 0,94; ŋз = 0,96
ŋ = (0,99)² * 0,94 * 0,96 = 0,89
Рэ = 1,67 / 0,89 = 1,87
Из табл. П2 с.65 [1]
Выбираем стандартную мощность электродвигателя с условием
Р´э ≥ ´Рэ
Рэ = 2.2 кВт
Т.к. частота вращения nс = 1500 об/мин; число полюсов 4 и S% = 5,1, то
По табл. П2 с.65 [1] выбираем условное обозначение электродвигателя
4А132S5
1.2 Кинематический расчет привода
Определяем асинхронную частоту вращения.
nq = nc (1 – (S% / 100))
nq = 1500(1-(5.1 / 100)) = 1423
Определяем общее передаточное число привода.
U = nq /nб
U = 1423/160 = 8.9
U = Uз * Uр,
где Uз – передаточное число зубчатой передачи; Uр - передаточное число ременной передачи По табл. П1 с.64 [1] выбираем передаточное число для зубчатой и ременной передач.
Uз = 3,5, а Uр = U/Uз = 8,9/3,5 = 2,5
Определяем частоты вращения валов зубчатого редуктора.
Ведущий вал n1 = nq / np
Ведомый вал n2 = n1 / Uз
n1 = 1423/2.5 = 569
n2 = 569/3.5 = 160
Определяем крутящие моменты на валах привода.
Ведомый вал Т2 = Тб
Т2 = 160
Ведущий вал Т1 = Т2 / Uз*ŋп*ŋз
Т1 = 160 / 3,5*0,99*0,96 = 160 / 3,34 = 50
Вал электродвигателя Тэ = Т1 / Up*ŋп*ŋз
Тэ = 50 / 3,5*0,99*0,96 = 50 / 2,4 = 21
2. Расчет ременной передачи
2.1 Определяем максимальный расчетный момент на ведущем шкиве
Трmax = Тэ [0,5(кд+1)+креж], где
креж – коэффициент режима работы, определяется по табл. П6 с.67 [1], в зависимости от числа смен.
кд = 2; креж = 1
Тmax = 21[0,5(2+1)+1] = 53
По табл. П5 с.66 [1]
Так как 15нм < Трmax < 60нм
lo = 1700мм
m = 0,105 кг/м
a = 90 min
По табл. П7 с.68 [1] назначаем диаметр ведущего шкива
dз = 140 мм
Диаметр ведомого шкива
d4 = d3 * Uз * 0,985
d4 = 140 * 2,5 * 0,985 = 345мм
Согласовываем d4 с R 40 по табл. П4 с.66 [1]
d4 = 355 мм
Определяем минимальное межцентровое расстояние
amin ≈ d4
amin ≈ 355мм
Определяем необходимую минимальную длину ремня
lmin = 2 amin + [π(dз + d4)/2] + [(d4 – dз)²/4 amin]
lmin = 2 *355 + [3.14(495/2] + [(355 – 140)²/4 * 355] = 1521
Выбираем стандартный ремень по табл. П5 с.66 [1]
l > lmin
l = 1600 мм
Уточняем межцентровое расстояние
а = amin + 0,5(l - lmin)
a = 355 + 0.5(1600 – 1521) = 394 мм
Определяем угол обхвата ведущего шкива
αз = π – [d4 – dз / a]
αз = 3.14 – [355 – 140 / 394] = 2.6 рад
Определяем линейную скорость ремня
V = π * d4 * n1 / 60 * 1000
V = 3.14 * 355 1423 / 60000 = 10.4 м/с