Привод барабанной мельницы. Кинематическая схема привода барабанной мельницы. Определение номинальной мощности и выбор типового электродвигателя

Федеральное агентство по образованию РФ

ГОУ ВПО Сибирский Государственный Технологический Университет

Факультет: Лесоинженерный

Кафедра: Механики

Привод барабанной мельницы

Пояснительная записка

(ПМ.КР.01.03.000. ПЗ)

                                                                      Руководитель:

__________

                                                                        (подпись)

                                                                      ______________________

                                                                                 (оценка, дата)

                                                                      Разработал:  

                                                                      студент группы 12-01

_________

                                                                         (подпись)

         _____________________                                                

                                                                                       (дата)          

Задание на проектирование №18-10

Спроектировать привод винтового питателя

Рисунок 1-Кинематическая схема привода барабанной мельницы: 1-электродвигатель;2-ременная передача;3-редуктор;4- муфта;5-винтовой питатель

Таблица 1- Исходные данные для проектирования                       

, кВт	, об/мин	Цилиндрическая передача	Ременная пере дача	Корпус	Рама	Муфта	Срок службы в годах при 2х сменной работе
4,3	130	Косозуб.	Плос.	Литье.	Свар.	МУВП	4

Содержание

 

Введение…………………………………………………………………………...5

1 Назначение и область применения проектируемого привода ……………….6

1.1 Описание и техническая характеристика привода …………………………6

1.1.1 Электродвигатель…………………………………………………………...6

1.1.2 Ременная передача………………………………………………………….6

1.1.3 Редуктор……………………………………………………………………..7

1.1.4 Муфта………………………………………………………………………..7

2 Расчеты, подтверждающие работоспособность привода…………………….7

2.1 Кинематический расчёт привода и выбор электродвигателя……………...7

2.1.1 Задачи кинематического расчета…………………………………………..7

2.1.2 Данные для расчета…………………………………………………………7

2.1.3 Условие расчета…………………………………………………………….8

2.1.4 Определение номинальной мощности и выбор типового электродвигателя…………………………………………………………………8

2.1.5 Определение общего передаточного числа привода и его

составляющих …………………………………………………………………...10

2.1.6 Определение мощности на валах привода……………………………….11

2.1.7 Определение частоты вращения каждого вала привода………………...11

2.1.8 Определение угловых скоростей на всех валах привода………………..11

2.1.9 Определение вращающих моментов на всех валах привода……………12

2.1.10 Сводная таблица кинематических параметров привода……………….12

2.2 Расчет закрытой зубчатой передачи (редуктора)………………………….13

2.2.1 Задачи расчета……………………………………………………………...13

2.2.2 Данные для расчета………………………………………………………..13

2.2.3 Условие прочности закрытой зубчатой передачи……………………….13

2.2.4 Выбор материалов определение допускаемых контактных [σ_Н] и изгибных [σ_F]напряжений……………………………………………………….14

2.2.5 Определение геометрических параметров зубчатой передачи………....15

2.2.6 Определение силовых параметров зацепления………………………….19

2.2.7 Проверочный расчёт передачи по контактным σ_Н и изгибным σ_F напряжениям……………………………………………………………………..20

2.2.8 Проектный расчёт валов…………………………………………………..22

2.2.8.1 Ориентировочный (предварительный) расчет валов………………….22

2.2.8.2 Выбор подшипников…………………………………………………….24

2.2.8.3 Эскизная компоновка редуктора………………………………………..25

2.2.8.4 Уточненный расчет ведомого вала……………………………………..25

2.2.9 Проверочный расчёт подшипников………………………………………29

2.2.10 Подбор шпонок…………………………………………………………...31

3 Конструктивное оформление зубчатых колес ………………………………32

4 Конструктивное оформление валов ………………………………………….33

5 Конструктивное оформление корпуса редуктора …………………………..34

6 Смазка зубчатых колес и подшипников. Уплотнения………………………36

7 Сборка редуктора……………………………………………………………...38

8  Выбор муфты………………………………………………………………….38

9 Эксплуатация привода………………………………………………………...39

10 Техника безопасности………………………………………………………..40

11 Оценка технического уровня спроектированного редуктора……………..40

Заключение……………………………………………………………………….41

Библиографический список……………………………………………………..42

 

1 Назначение  область применение проектируемого привода

Разрабатываемый привод применяется в деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной промышленностях. Для работы установок обеспечивающих перемещение в технологическом процессе материалов, состоящих из мелких частиц, таких как: технологическая щепа, опилки и т.д. 

1.1Описание, техническая характеристика привод

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

Проектируемый привод состоит из: электродвигателя, плоскоременной передачи,  одноступенчатого редуктора, муфты и винтового питателя.

Рисунок 2 - Кинематическая схема привода винтового питателя: 1-электродвигатель;2-ременная передача;3-редуктор;4- муфта;5-винтовой питатель

1.1.1 Электродвигатель

Электродвигатель – это агрегат преобразующий электрическую энергию в механическую энергию вращения вала.

1.1.2 Ременная передача

Ременная передача обеспечивает передачу энергии от электродвигателя к редуктору, понижение угловой скорости. Обладает плавностью хода, но во время работы возникает проскальзывание ремня ( непостоянное передаточное число).

1.1.3 Редуктор

Редуктором называют механизм, служащий для передачи мощности от двигателя к рабочему механизму, понижения угловой скорости и повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим. Он состоит из корпуса, в котором помещены элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.

1.1.4 Муфта

Муфта служит для соединения двух валов разного диаметра и облегчения обслуживания агрегата (при монтаже и демонтаже). Упругие муфты почти полностью гасят вибрации при работе.

2 Расчеты, подтверждающие работоспособность привода

2.1 Кинематический расчёт привода и выбор электродвигателя

2.1.1 Задачи кинематического расчета

В задачу кинематического расчета привода входит определение:

─ мощности на валах привода;

─ частоты вращения на валах привода;

─ угловых скоростей на валах привода;

─ вращающих моментов на валах привода.

          Для этого необходимо определить расчетную мощности привода, подобрать типовой электродвигатель, рассчитать общее передаточное число и его составляющие (на этапе выбора редуктора необходимо знать общий КПД привода и его составляющие)

2.1.2 Данные для расчета

          Данными для расчета является кинематическая схема привода (рисунок 3)  и параметры привода в задании на проектирование: мощность на выходном валу привода Р_вых=4,0 кВт; частота вращения выходного вала привода n_вых=110 мин^-1.

Рисунок 3 - Кинематическая схема привода винтового питателя: 1-электродвигатель;2-ременная передача;3-редуктор;4- муфта; І- вал;ІІ₍₁₎-быстроходный вал; ІІІ₍₂₎ -тихоходный вал.

2.1.3 Условие расчета

Для обеспечения работоспособности и надежности  работы привода необходимо  чтобы расчетная мощность (требуемая для выполнения работы) была меньше или равна мощности типового электродвигателя.

  ,                                     (2.1)

Допускается  перегрузка двигателя не более 5%, недогрузка – не более 10%.

2.1.4 Определение номинальной мощности и выбор

типового электродвигателя

Номинальная (расчетная) мощность определяется по формуле

   ,                                                       (2.2)

где  η_общ – общий КПД привода (формула 3.3[1]);

                                              ,                                 (2.3)

здесь       ηрем  - кпд ременной передачи, для клиноременной передачи

ηрем =0,95÷0,97, принимаем ηрем=0,97;

                 η_зуб - кпд зубчатой  передачи, для цилиндрической передачи

η_зуб=0,96÷0,98, принимаем η_зуб =0,98;                  

η_подш - кпд пары подшипников, для подшипников качения

η_подш=0,99÷0,995, принимаем η_подш=0,99;

η_муф – кпд муфты, для муфты типа МУВП η_муф=1

Таким образом:

По формуле (2.2) определяем расчетную мощность

 кВт,

По таблице 2 [1] подбираем типовой электродвигатель: асинхронный