СодержаниеТехническое задание…………………………………………………………….....2
Введение…………………………………………………………………………….3
1. Кинематический и силовой расчет привода. Выбор
электродвигателя и редуктора…………………………………………………..4
1.1. Определение мощности на валу исполнительного органа………….....4
1.2. Определение расчетной мощности на валу электродвигателя………...4
1.3. Определение частоты вращения вала исполнительного
органа и двигателя………………………………………………………..4
1.4. Выбор электродвигателя…………………………………………………6
1.5. Определение передаточного отношения привода расчет силовых и кинематических параметров привода выбор редуктора…………………….8
2. Выбор муфты…………………………………………………………..………..11
3. Проектирование открытой передачи…………………………………….….....12
4. Проектирование исполнительного органа………………………………....….14
4.1. Проектный расчет вала……………………………………....…………..14
4.2. Подбор подшипников и шпонок……………………………………… ..14
4.3. Проверочный расчет вала на статическую прочность
по эквивалентному моменту………………………………………….....16
4.4. Проверочный расчет подшипников на долговечность………………...18
4.5. Проверочный расчет шлицевых или шпоночных соединений………..19
Список использованных источников……………………………………………..20
Введение
В данной курсовой работе выполнено проектирование привода ленточного конвейера по заданным параметрам: окружной скорости, окружного усилия и диаметра барабана исполнительного органа, а также параметров режима работы, срока службы и кратковременных пиковых перегрузок в приводе. В ходе курсовой работы по расчетным вращающим моментам, частотам вращения и мощностям на волах были выбраны стандартные: электродвигатель, редуктор и компенсирующая муфта. Так же были выполнены проектировочные расчеты исполнительного органа, и расчет ременной передачи.
1. Кинематический и силовой расчет привода. Выбор электродвигателя и редуктора
1.1. Определение мощности на валу исполнительного органа
Мощность P3, кВт, на валу исполнительного органа определяется по формуле:
, где Ft – окружное усилие, Н;
vt – окружная скорость, м/с (см. рис. 1).
1.2. Определение расчетной мощности на валу двигателя
Расчетная мощность на валу двигателя Р1, кВт, определяется с учетом потерь в приводе:
, где η – общий КПД привода равный η1 – КПД открытой ременной передачи, η1 = 0,95
[1, табл. 1];η2 – КПД цилиндрического двухступенчатого редуктора , η2 =
; При этом:
1.3. Определение частоты вращения вала исполнительного механизма и двигателя
Частота n3, мин-1, вращения вала:
где D – диаметр барабана ленточного конвейера,450 мм;
1 – электродвигатель;
2 – ременная передача;
3 – двухступенчатый коническо-целендрический редуктор;
4 – компенсирующая муфта;
5 – узел барабана.
Рисунок 1 – Кинематическая схема
привода ленточного конвейера
Частота n1, мин-1, вращения вала электродвигателя вычисляется по формуле: , где i – передаточное отношение привода,
i1 – передаточное отношение открытой ременной передачи, i1=2…3 [1, табл. 1];
i2 – передаточное отношение цилиндрического двухступенчатого редуктора, i2=3…6;
По формуле (1.5) получим интервал оптимальных частот вращения вала двигателя:
Выбираем частоту вращения вала электродвигателя примерно в 1,2…1,3 раза больше среднего значения интервала:
мин-11.4. Выбор электродвигателя
Исходя из необходимой мощности и интервала оптимальных частот вращения, выбираем электродвигатель – АИР71А4(рис.2). Мощность РДВ = 0,55 кВт с синхронной частотой вращения равной 1500 мин-1.
Номинальная асинхронная частота вращения n1 вала вычисляется по формуле: где nc – синхронная частота вращения, мин-1, nc=1500 мин-1[2];
S – относительное скольжение вала, %, S=9,5%;
Проверим условие работоспособности при пуске:
где
– кратность пускового момента двигателя ;
– кратковременных пиковых перегрузок в приводе, =1,5;2,4 > 1,5 – условие выполняется.
Рисунок 2 – Эскиз электродвигателя АИР71А4
1.5. Определение передаточного отношения привода расчет силовых и кинематических параметров привода выбор редуктораПередаточное отношение привода i вычисляется по формуле:
, Подставив, значения получим:
Назначаем передаточное отношение i1 открытой передачи таким образом, чтобы оно делило табличное значение интервала передаточных отношений в том же соотношении, в каком частота вращения выбранного электродвигателя делит интервал оптимальных частот вращения. Для этого составим пропорцию:
Подставив значения, находим i1:
i1=2.
Таким образом, передаточное отношение редуктора ip вычисляем следующим образом:
Округляем значение передаточного отношения редуктора до ближайшего значения в таблице стандартных коническо-цилиндрических редукторов по ГОСТ 27142-86 ip = 14. Тогда передаточное отношение клиноременной передачи равно: