Проектирование привода к ленточному конвейеру по заданной схеме. Вариант 7

                                              Содержание

  Техническое задание…………………………………………………………….3  

   Введение…………………………………………………………………………4

1 Кинематический расчёт привода ……………………………………………...5

2 Расчёт быстроходной закрытой цилиндрической прямозубой передачи…...8

3 Расчёт тихоходной закрытой цилиндрической прямозубой передачи…….15

   Литература……………………………………………………………………..22

    Техническое задание

    Спроектировать привод к ленточному конвейеру по схеме на рис 1.

    Исходные данные

    F_t = 3,4 кН – окружное усилие на барабане

    v = 0,8 м/с – окружная скорость барабана

    D = 275 мм – диаметр барабана

1 – корпус редуктора,  2 - быстроходная шестерня, 3 -  быстроходное колесо,  4- тихоходная шестерня, 5 – тихоходное колесо, 6 – ведущий вал,                     7 -  промежуточный вал, 8 – ведомый вал, 9 – управляющая муфта,                10 – упругая муфта, 11 – электродвигатель, 12 – подшипник качения,                   13 – подшипник скольжения, 14 – барабан

                               Рисунок 1 – Схема привода

     Введение

     Данный привод ленточного конвейера состоит из электродвигателя, соединённого упругой муфтой с двухступенчатым цилиндрическим редуктором. Редуктор соединён с барабаном с помощью управляемой муфтой.

    Зубчатые цилиндрические передачи применяются для передачи вращательного движения между валами, оси которых параллельны. В данном редукторе применяется прямозубая  цилиндрическая зубчатая передача. Зубчатое колесо изготовлено из легированной стали.

   Основные достоинства зубчатых передач: высокий КПД, компактность, надёжность, простота эксплуатации, постоянство передаточного числа, большой диапазон передаточной мощностей.      

   Основными недостатками является сложность изготовления с применением специального оборудования и инструментов, шум в работе при неточном изготовлении и при высоких окружных скоростях.   

   1 Кинематический расчёт привода

1.1  Определяю мощность на выходном валу привода

           Р₃ = F · v = 3,4 · 0,8 = 2,72 кВт                                                         (1)

где F – окружное усилие на барабан,

       v – окружная скорость барабана

1.2  Определяю угловую скорость

         ω₃ =   = 0,8/(0,275⁄2) = 5,81 м/с                                                     (2)

где D – диаметр барабана

1.3  Определяю требуемую мощность электродвигателя

            Р_тр = Р₃/η_общ  = 2,72/0,91 = 2,99 кВт                                                 (3)

где  η_общ – общий КПД привода

        η_общ =  η₁·η₂·η₃³·η₄   = 0,97·0,97·0,994³ ·0,98 = 0,91                                                          (4)

где  η₁ –КПД быстроходной закрытой цилиндрической прямозубой передачи,

        η₂ – КПД  тихоходной закрытой цилиндрической прямозубой передачи,

        η₃ – КПД двух подшипников качения,

        η₄ – КПД двух подшипников скольжения

1.4  Выбираю электродвигатель по ГОСТу 19523  - 81

  Типоразмер двигателя 4А 112МА6

   Синхронная частота вращения n_дв  = 1000 об/мин

   Мощность электродвигателя  Р_дв = 3 кВт

Скольжение S = 4,7 %

1.5  Определяю мощность на каждом валу привода

Для ведущего вала

                                 Р₁ = Р_дв = 3 кВт                                                                 (5)

Для промежуточного вала привода

                 Р₂ = Р₁·η₁·η₃² = 3·0,97·0,994² = 2,88 кВт                                         (6)

Уточнённое значение мощности для ведомого вала привода

          Р₃ = Р₂·η₂·η₃·η₄  = 2,88·0,97·0,994·0,98  = 2,72 кВт                               (7)

1.6  Передаточные числа привода

Общее передаточное отношение

                         u_общ   = ω₁/ω₃ = 99,747/5,81 = 17,168                                        (8)

где ω₁ – угловая частота вращения ведущего вала привода

                         ω₁ = πn₁/30 = 3,14·953/30 = 99,747 м/c                                       (9)

где n₁ – частота вращения ведущего вала привода

                    n₁ = n_дв·(1-S) = 1000 (1-0,047) = 953 об/мин                                (10)

  Разбиваем общее передаточное отношение по ступеням привода

                               u_общ = u₁·u₂ = 4·4,5 = 18                                                                (11)

        где  u₁ – передаточное число быстроходной зубчатой прямозубой цилиндрической передачи,

     u₂ - передаточное число тихоходной зубчатой прямозубой цилиндрической передачи

1.7  Определяю частоту вращения и число оборотов каждого вала привода

Для  ведущего вала

                                    ω₁ = 99,747  рад/с

                                     n₁ = 953 об/мин

Для промежуточного вала привода

                          n₂ = n₁/u₁ = 953/4 = 238,3 об/мин                                            (12)

                        ω₂ = ω₁/u₁ = 99,747/4 = 24,94 рад/с                                           (13)

Для ведомого вала привода

                        ω₃ = ω₂ /u₂ = 24,94/4,5 = 5,54 рад/с                                           (14)

                     n₃ = n₂/u₂ = 238,3/4,5 = 52,96 об/мин                                           (15)

1.8  Определяем вращающий момент на каждом валу привода

Для ведущего вала привода

                     Т₁ = Р₁·10³ /ω₁ = 3·10³ /99,747 = 30 Н·м                                       (16)

Для промежуточного вала  привода

             Т₂ = Р₂·10³ /ω₂ = 2,88·10³ / 24,94 = 115 Н·м                                      (17)

Для ведомого вала привода

                Т₃ = Р₃ ·10³/ω₃ = 2,72·10³ /5,54 = 491 Н·м                                          (18)

2  Расчёт быстроходной закрытой цилиндрической прямозубой передачи

 Рисунок 2 - Быстроходная закрытая цилиндрическая прямозубая передача

    Исходные данные для расчёта зубчатой цилиндрической передачи редуктора выбираем из  кинематического расчёта привода.

Мощность на валу шестерни Р₁ = 3 кВт;

угловая частота вращения шестерни ω₁ = 99,747 рад/с;

число оборотов шестерни n₁ = 953 об/мин;

вращающий момент ведомого колеса Т₁ = 30 Н·м;

мощность на валу ведомого колеса Р₂ = 2,88 кВт;

угловая частота вращения ведомого колеса ω₂ = 24,94 рад/с;

 число оборотов ведомого колеса  n₂ = 238,3 об/мин;

вращающий момент на валу ведомого колеса Т₂ = 115 Н·м;

передаточное число зубчатой цилиндрической передачи u₁ = 4

2.1 Назначаю материал зубчатых колёс: