Проектирование привода цепного конвейера (окружное усилие на барабане - 4,5 Н, окружная скорость барабана - 1,5 м/с)

Федеральное агентство по образованию (Рособразование)

Архангельский государственный технический университет

(фамилия, имя и отчество студента)

Факультет____ПЭ_____Курс_______III_______Группа______2_______

КУРСОВАЯ  РАБОТА

По дисциплине               Механика                                                                                                                                                              

 

На тему                          Проектирование привода цепного конвейера                                                      (Наименование темы)

                                                                                                                                                                                          

Пояснительная записка

11.1.5.07.КР.27.02.00.00ПЗ

Работа допущена к защите    _________________________              __________  

                                                       (подпись руководителя)                                   (дата)

Признать, что работа выполнена и защищена с оценкой   ____________________________________

Руководитель             ______________      ___________      _________________

(должность)                    (подпись)                        (и. о. фамилия)

_________________

(дата)

Архангельск

2007

Лист замечаний

Реферат

Курсовая работа по Механике выполнена на основе задания №27, варианта 2 – проектирование привода цепного конвейера. Задачей данного курсового проекта является изучение конструкций, основ расчёта и конструирования деталей и сборочных единиц общего назначения. Курсовая работа состоит из пояснительной записки и графической части.

Пояснительная записка объемом 52 страницы содержит следующие разделы:

– энергетический и кинематический расчет привода цепного конвейера

– расчет зубчатой передачи;

– расчет ременной передачи;

– конструирование шкивов;

– конструирование зубчатых колес;

– расчет и конструирование быстроходного вала-шестерни;

– подбор подшипников качения;

– подбор муфты;

– расчет шпоночного соединения;

и включает 8 рисунков и 54 таблиц.

Графическая часть работы состоит из двух листов формата А3 – чертежей шкива и зубчатого колеса и формата А1 – чертежа общего вида привода конвейера.

Содержание

1     Энергетический и кинематический расчет привода цепного конвейера. 6

2     Расчет клиноременной передачи. 14

3     Расчет зубчатой передачи. 20

4     Конструирование зубчатых колес. 29

5     Конструирование шкивов. 33

6     Расчет и конструирование быстроходного вала. 38

7     Подбор подшипников качения. 47

8     Подбор муфты.. 49

9     Расчет шпоночного соединения. 51

Список использованных источников. 52

1   Энергетический и кинематический расчет привода цепного конвейера

1.1 Энергетический расчет

Расчет привода начинается с определения мощности на рабочем валу машины. Далее определяется коэффициент полезного действия привода. С учетом КПД находят потребную мощность P_пр. Мощность электродвигателя может быть равна потребной или должна быть больше её:

.                                                                                                  (1.1)

Исходные данные для расчета мощности включают нагружение рабочего органа машины, его скоростные и геометрические параметры, характер сопротивления и зависят от назначения и принципиальной конструкции машины.

Мощность на рабочем валу машины, кВт, находится по формуле:

,                                                                                             (1.2)

где  – мощность на рабочем валу, Вт;

 – окружное усилие, Н;

 – окружная скорость барабана, м/с.

 кВт.

Коэффициент полезного действия привода определяется по формуле:

,                                                                             (1.3)

где   – КПД цепной, цилиндрической закрытой и пары подшипников качения соответственно. Значения КПД  выбирают  по таблице  1 [1].

. 

Потребная мощность привода, кВт:

,                                                                                              (1.4)

 кВт.

Мощность двигателя, кВт,  подбираем  из  ряда  мощностей  (ПРИЛОЖЕНИЕ А [1]) при условии, что

.                                                                                                  (1.5)

Принимаем  кВт.

Ориентировочное назначение передаточных чисел в соответствии с рекомендованными в таблице 2 [1].   

;             .

Определяем частоту вращения рабочего вала:

;                                                                                             (1.6)

где   – частота вращения рабочего вала, мин ^-1;

.

Ориентировочная частота вращения входного вала привода, мин^-1, при ориентировочных передаточных числах передач определяется выражением:

;                                                                          (1.7)

 мин^-1.

Фактическую частоту вращения входного вала привода (вала электродвигателя), мин^-1, (ПРИЛОЖЕНИЕ А [1]) в соответствии с  кВт принимаем:

 мин^-1.

Основные характеристики выбранного двигателя:

Марка – АИР160S8/727;  кВт;  мин^-1.

Отношение максимального крутящего момента к номинальному:

.

Электродвигатели АИР – унифицированная серия электродвигателей. Серия АИР охватывает диапазон мощностей от 0,06 до 315 кВт. Электродвигатели основного исполнения предназначены для работы от сети переменного тока частоты 50 Гц.

Эскиз электродвигателя марки АИР160S8 представлен на рисунке 1.

Рисунок 1 – Эскиз электродвигателя марки АИР160S8

          1.2 Кинематический расчет

Фактическое передаточное число привода определяется по формуле:

;                                                                                             (1.8)

.

Уточненное передаточное число ременной передачи определяется по формуле:

;                                                                                        (1.9)

.

Определим частоты вращения валов привода, мин^-1:

;

;                                                                                             (1.10)

;

;                                                                                           (1.11)

.

Определим угловые скорости валов привода, с^-1:

;                                                                                     (1.12)

;

;                                                                                            (1.13)

;

;                                                                                             (1.14)

.

Найдем мощности на валах привода, кВт:

;

;                                                                        (1.15)

;

;                                                                              (1.16)

.

Определим вращающие моменты на валах привода, Н·м:

;                                                                                         (1.17)

;

;                                                                                                (1.18)

;

;                                                                                                (1.19)

.

Результаты  энергетического и кинематического расчета приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Энергетические и кинематические параметры привода

Расчетные параметры
Мощность,  кВт	Угловая скорость, с-1	Частота вращения, мин-1	Вращающий момент, Н·м
Р1 = 7,5	ω1 = 76,4	n1 = 727	Т1 = 98,55
Р2 = 7,05	ω2 = 17,8	n2 = 170	Т2 = 396,1
Р3 = 6,84	ω3 = 5,65	n3 = 54	Т3 = 1210,6

;                            .        

1.3 Выбор редуктора

По  каталогу,  согласно   вышеуказанным   данным,   подбираем  стандартный  редуктор   цилиндрический   горизонтальный   одноступенчатый  типа 1ЦУ-160-3,15 12У3 по ГОСТ 15150-69 (ПРИЛОЖЕНИЕ Б [1]), где 1ЦУ – тип редуктора;

160 – межосевое расстояние;

3,15 – номинальное передаточное число;

12 – вариант сборки;

У – климатическое исполнение;

3 – категория размещения.

Эскиз цилиндрического   горизонтального   одноступенчатого редуктора