Расчет привода ковшевого элеватора для подачи сыпучих компонентов в цехе приготовления смесей (стр. 1 из 10)
Содержание
1. Техническое задание
2. Выбор электродвигателя
3. Кинематический расчет
4. Расчет цилиндрической зубчатой передачи (тихоходная ступень)
5. Расчет цилиндрической зубчатой передачи (быстроходная ступень)
6. Расчет клиноременной передачи
7. Расчет цепной передачи
8. Проектный расчет
9. Проектирование предохранительной муфты
10. Расчет шпонок
11. Проверочный расчет подшипников
12. Проверочный расчет валов на прочность
13. Проверочный расчет тихоходного вала на жесткость
1. Техническое задание
Выбор смазки
Спроектировать привод ковшевого элеватора для подачи сыпучих компонентов в цехе приготовления смесей.
Привод включает: электродвигатель, клиноременную передачу, двухступенчатый горизонтальный соосный редуктор и цепную передачу.
Основные данные привода:
· скорость движения ковшей: 1,1 м/с;
· диаметр тягового барабана: D = 400 мм;
· максимальная окружная сила: Ft = 2500 H.
Дополнительные указания:
· режим работы спокойный (график I);
· предусмотреть предохранительное звено в кинематической цепи привода;
· разработать натяжное устройство ременной передачи;
· привод разместить на сварной раме.
Схема привода:
1 – электродвигатель;
2 – ременная передача;
3 – редуктор;
4 – цепная передача.
2. Выбор электродвигателя
2.1 Требуемая мощность на выходе:
2.2 КПД всего привода:
– КПД 5 пар подшипников качения; 
– КПД муфты; 
– КПД открытой цепной передачи; 
, где 
– КПД закрытой зубчатой передачи. 
2.3 Требуемая мощность электродвигателя
2.4 Частота Вращения приводного вала
2.5 Подбор электродвигателя
Выбираем электродвигатель 100S2 с синхронной частотой 3000 об/мин, номинальной мощностью 4 кВт, асинхронной частотой вращения 2880 об/мин.
2.6 Передаточное число привода
; 
; 
3. Кинематический расчет
; 
; 
; 
; 
; 
; 
; 
; 
; 
.4. Расчет цилиндрической зубчатой передачи (тихоходная ступень)
Исходные данные:
; 
; 
.4.1 Материалы
В качестве материала для колеса и шестерни применим марку стали 40Х. Применяем термообработку: улучшение + закалка ТВЧ.
HRC 45….50 – твердость поверхности
HB 269…302 – в сердцевине
=750 МПа4.2 Допускаемые напряжения
Все дальнейшие расчеты ведем по методичке конструирования деталей и узлов машин, изложенных в ученом пособии: «Конструирование узлов и деталей машин»/П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов.
– допускаемые контактные напряжения. 
– предел контактной выносливости. 
– коэффициент запаса прочности для зубчатых колес с поверхностным уплотнением. 
– коэффициент, учитывающий влияние шероховатости (в нашем случае Ra = 1,25 мкм). 
– коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости (в нашем случае 
<5 м/с). 
– коэффициент долговечности. 
– число циклов, соответствующее перелому кривой усталости. 
– ресурс передачи в числах циклов. 
лет – срок службы привода. 
– число смен. 
ч – продолжительность смены. 
часов. 
– число колес, находящихся в зацеплении с рассчитываемыми. 
Т.к.
, то принимаем, что они равны 
и, следовательно, 
. 
Допускаемые напряжения изгиба:
– предел выносливости. 
– коэффициент запаса прочности. Для длительно работающих быстроходных передач коэффициент долговечности IN принимается равным 1. 
– коэффициент, учитывающий влияние шероховатости (в нашем случае полирование). 
– коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки (реверса). В нашем случае нагрузка односторонняя. 
В соответствии с кривой усталости направления
не могут иметь значений меньше 
, поэтому принимаем: 
.4.3 Межосевое расстояние
– предварительное значение.
при поверхностной твердости шестерни и колеса больше 45HRC. 
Окружная скорость:
Степень точности зубчатой передачи: 8.
Уточненное межосевое расстояние:
– для прямоугольных колес. 
– коэффициент ширины (выбирается в зависимости от положения колес относительно опор, в нашем случае расположение несимметричное). 
– коэффициент нагрузки.