Проектирование привода цепного транспортера. Кинематический расчёт синтез передаточного механизма. Выбор электродвигателя

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «сибирский государственный технологический Университет»

Факультет: Механический

Кафедра: Механики

Дисциплина: Детали машин

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема:  Проектирование привода цепного транспортера

ПОЯСНИТЕЬНАЯ ЗАПИСКА

(КП.КМ.00.00.00.1.1.03.ПЗ)

                                    Руководитель:

                                                                                                                                                                                  _____________/ /

(подпись)

____________________________

(оценка, дата)

Выполнил:

                                           студент гр. 92-05

                   ___________/ /

                                                                 (подпись)

Красноярск 2006

Содержание

Задание на курсовую работу…………………………………………………….3

Ведение……………………………………………………………………………4

Техническая характеристика привода…………………………………………..5

1. Кинематический расчёт синтез передаточного механизма. Выбор электродвигателя…………………........................................................................6

2. Расчет открытой ременной  передачи………………………………………..9

3. Расчет закрытой передачи……………………………………………………13

3.1. Выбор материалов и допускаемых напряжений элементов цилиндрической  косозубой передачи……………………………………...….13

3.2. Расчет закрытой цилиндрической косозубой передачи……………….....14

3.3. Выбор материалов и допускаемых напряжений элементов цилиндрической прямозубой передачи………………………………………..18

3.4. Расчет закрытой цилиндрической прямозубой передачи………………..19

4. Предварительный расчет валов……………………………………………...24

5. Предварительный выбор подшипников…………………………………….29

6. Конструктивные размеры колес и корпуса редуктора……………………..30

7. Подбор и расчет шпоночного соединения (эскизная компоновка)……….34

8. Уточненный расчет валов (редуктор)……………………………………….36

9. Расчет подшипников на долговечность……………………………………..45

10. Расчет ведомого вала по переменным напряжениям……………………..49

11. Выбор муфты ………………………………………………………………..51

12. Выбор смазки, зацепления и подшипников……………………………….52

13. Сборка редуктора …………………………………………………………...53

Список использованной литературы …………………………………………..54

Введение

Редуктор называют механизмом, состоящим из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного закрытого агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Кинематическая схема привода может включать помимо редуктора открытые зубчатые передачи, ременную или цепную.

Назначение привода – понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

По относительному расположению валов в пространстве редукторы бывают горизонтальные и вертикальные; по особенности кинематической схемы – развернутые, соосные, с раздвоенной ступенью и т.д.; по типу передачи – зубчатые, червячные и зубчато-червячные; по типу цилиндрических колес – цилиндрические, конические и цилиндрическо-конические.

Если оси зубьев параллельны оси вращения колес, такое зацепление называют прямозубым, если оси расположены под углом – сцепление называют косозубым.

Редуктор состоит из массивного литого корпуса, узлов зубчатых колес и шестерен, крышек подшипников и регулировочных колец.

Техническая характеристика привода

Данный привод состоит из электродвигателя, ременной передачи, двухступенчатого редуктора, муфты, цепного транспортера.

Муфта – упругая втулочно-пальцевая.

Электродвигатель – 4А112МА6УЗ.

Двухступенчатый редуктор состоит из двух цилиндрических передач.

Первая цилиндрическая передача – косозубая. Вторая цилиндрическая передача – прямозубая.

Открытая передача – плоскоременная.

Рама – литая.

1. Кинематический расчёт передаточного

механизма. Выбор электродвигателя.

Определяем требуемую мощность электродвигателя:

                                                            ,                                                (1.1)

где  - требуемая мощность, кВт,

 - мощность на выходном валу, кВт, (заданна по условию расчета).

 - общий КПД механизма.

Для последовательного соединения передач:

                                                 ,                                                (1.2)

где, , ,  - частные КПД отдельных передач;   

 - КПД пары подшипников;   таб. 2.2 [1].

 - количество пар подшипников. (по заданию).

 кВт

Принимаем по таблице П3 [3] тип двигателя 4А112МА6УЗ с Р_ном =  3 кВт, n_эл = 980 об/мин. где; 4 – порядковый номер серии,

А – вид двигателя: асинхронный.

112 – высота оси вращения ротора;

М – установочный размер по длине станины,

А –

6 – число полюсов.

УЗ – климатическая зона эксплуатации.

Таблица № 1.1 Размеры электродвигателя 4А112МА6

Рисунок 1.1 Электродвигатель 4А112МА6УЗ.

Определяем общее передаточное число механизма:

,,  - передаточные числа отдельных передач, входящих в механизм.

                                                     (1.3)

Принимаем:  , (косозубая), (прямозубая) (таб. 2.3 [1]).

Определение силовых и кинематических параметров привода:

Мощность:

                                                                                                   (1.4)

 кВт

                                                                                                      (1.5)

 кВт

                                                                                                      (1.6)

 кВт

Частота вращения:

 об/мин

                                                    (1.7)

 об/мин           

                                                   (1.8)

 об/мин

                                                   (1.9)

 об/мин

Определяем максимальное допускаемое отклонение частоты вращения приводного вала рабочей машины, об/мин.

                     (1.10)

Δn < 3% - условие выполняется.

Угловая скорость:

                                                                         (1.11)

 с^-1

                                                                                  (1.12)

 с^-1

                                                            (1.13)

 с^-1

                                                                                                                      (1.14)

 с^-1

Вращающий момент:

                                             (1.15)

 Нм

                                               (1.16)

 Нм

                                               (1.17)

 Нм

                                               (1.18)

 Нм

Таблица 1.2 – Силовые и кинематические параметры привода

2. Расчет открытой плоскоременной передачи

Цель расчета: Посчитать основные геометрические параметры открытой передачи, определяем силы возникающие при работе открытой передачи.

Проектный расчет:

Определяем диаметр ведущего шкива:

                                                                                                                           (2.1)

По найденному значению подбираем диаметр шкива из стандартного ряда по ГОСТ 17383-73:  мм

Диаметр ведомого шкива вычисляем с учетом относительного скольжения ремня:

                                                                                                   (2.2)

где, ε = 0.01-0.02 – коэффициент скольжения.

Полученное значение округляем до ближайшего из стандартного ряда по ГОСТ 17383-73: .

Вычисляем фактическое передаточное число и его отклонение Δu от заданного u:

                                                                                                       (2.3)

                                                                                                 (2.4)

Вычисляем ориентировочное межосевое расстояние:

                                                                                                    (2.5)

                     мм

Определяем длину ремня (без учета припуска на соединение концов):

                                                                           (2.6)

 мм

Полученное значение l округляем до стандартного: l = 2240 мм.

Уточняем межосевое расстояние:

                                    (2.7)

 мм

Вычисляем угол обхвата ремнем ведущего шкива:

                                                                                            (2.8)

150^° ≥ 168^° ≥ 180^°

Рассчитываем скорость ремня:

                                                                                                         (2.9)

d₁ – диаметр ведущего шкива, мм;

n_эл – частота вращения ведущего шкива, об/мин;

    м/с

м/с.

Определяем частоту пробегов ремня:

                                                                                                         (2.10)

 с^-1

 с^-1.

Определяем передаваемую ремнем окружную силу:

                                                                                                                      (2.11)

  Н

Рассчитываем допускаемую удельную окружную силу на единицу площади поперечного сечения ремня:

            (2.12)

где допускаемая приведенная удельная окружная сила на единицу площади поперечного сечения. Принимаем  Н/мм² таб. 18 [1].

 - коэффициент угла наклона линии центров шкивов к горизонту. Принимаем = 1 таб. 18 [1].

 - коэффициент угла обхвата на меньшем шкиве. Принимаем = 0,97  таб. 18 [1].

 - коэффициент влияния натяжения от центробежной силы. Принимаем = 1,03 таб. 18 [1].

 - коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы. Принимаем  = 1 таб. 18 [1].

 - коэффициент влияния диаметра меньшего шкива. Принимаем   =1,2  таб. 18 [1].

 - коэффициент неровности распределения нагрузки между кордшнурами