Проектирование привода подвесного цепного конвейера

Техническое задание:

Вариант.	F, кН	V, м•с-1	t, мм.	Zзв
4	7.5	0,18	80	7

Разработать:

1.  Общий вид привода – 1..1,5 листа

2.  Редуктор - 1..1,5 листа

3.  Рабочие чертежи деталей - 1..1,5 листа

4.  Звездочку приводную с предохранительным устройством-0,5 листа

1.1. Общее КПД привода :

η_общ = η_ч ·η_цил ·η_м ·η_подш³

η_м  , η_ч , η_цил , η_подш  – определяем по справочнику [1]

η_м =0,995 ;  η_подш =0,99 ; η_цил =0,97 ; η_ч =0,9

получим :

η_общ = 0,995 · 0,97 · 0,9 · 0,99³ = 0,843

 

1.2. С учетом графика нагрузки определяем эквивалентную нагрузку:

где

1.3. Потребляемая мощность электродвигателя равна

1.4. Определим ориентировочную частоту

Общее передаточное отношение привода:

где  и  по [1]

Находим частоту вращения выходного вала:

Определим предварительный диаметр тяговой звездочки :

подставляем:

1.5. Выбор электродвигателя:

4АС90L6У3   - по [2]

Технические данные:

P_ДВ = 2 кВт ;

n_ДВ = 1600 мин^-1 ;

S = 6,2 % - относительное скольжение;

-Истинная скорость дв.;

1.6. Общее передаточное число привода и разбивка по ступеням:

1.7. Крутящие моменты на валах:

Крутящий момент на выходе :

Крутящий момент тихоходного вала :

Крутящий момент быстроходного вала :

где n_ч - передаточное число червячной передачи

1.8. Частота вращения валов:

n₁ = n_н =1590 мин^-1- частота вращения электродвигателя.

Частота вращения тихоходного вала редуктора:

Частота вращения приводной звездочки :

1.9. Проверка электродвигателя по условию пуска :

где β – коэффициент пиковой перегрузки

2.Конструирование и расчет цилиндрической передачи

2.1. Проектировочный расчет

Зависимости для определения модуля зуба ( по [1]):

;

;

;

;

Принимаем число зубьев шестерни Z₁=14 [1].

Определяем число зубьев колеса Z₂=Z₁U=

Уточнняем , определяем крутящий момент на ведущем валу

Определяю коэффициенты ширины колеса по табл. 3.2 [1]

, а также,  по рис 4.2 [1]

2.2. Угол зацепления

2.3. Эквивалентное число зубьев:

2.4. Коэффициент формы зубьев по ф.3.15 [1]:

2.5. Определяем расчетные модули по формулам 4.7- 4.10 [1] (см. выше)

m_H=

m_F1=мм.

M_F2=мм.

Mt=мм.

Принимаем стандартный модуль m=5 мм.

2.6. Проверочные расчеты и межосевое расстояние.

 [1]

Ширина венца колеса [1]:

Окружная скорость по формуле

Принимаем по табл. 3.4. [1] n_cm=8.

2.7. Параметры зубчатой передачи

Параметры находим по формулам из [1] (4.16-4.25):

Диаметры делительных окружностей:

Диаметры окружностей впадин:

Окружностей выступов:

Ширина венца шестерни:

2.8 Усилия в зубчатом зацеплении по формулам:

Радиальная сила -

Осевая сила -

3. Конструирование и расчет червячной передачи.

3.1. Выбор материала и определение допускаемых напряжений.

Исходные данные:  ,  ,

График нагрузки представлен в техническом задании , U = 50

Предварительно найдем скорость скольжения:

По таблице 4.2 [1] выбираем материал венца червячного колеса

ЛЦ38МЦ2СГ с отливкой в кокиль

i = 2 ,  ,  ,

3.2. Допускаемые напряжения на контактную выносливость.

3.3. Допускаемые напряжения на изгибную выносливость.

При проверке на изгибную выносливость;

, где , где

Z_v – приведенное число зубьев колеса , , где

γ  - угол подъема витка , , где g – число модулей в диаметре делительной окружности червяка , g = 0,25∙Z₁ =10; Z₂=40

По таблице берем стандартный g = 10 [1]

 

, По таблице находим Y_F = 1,45 [1]

 , что меньше расчетного

3.4. Проверка на кратковременную пиковую нагрузку.

Контактное напряжение: где

 контактное напряжение при проверке

на контактную выносливость:

 

Должно выполнится условие    

где a_w – межосевое расстояние  

-модуль червяка по ГОСТу

учитывая это получим

Условие выполняется

Условие при проверке на пиковую нагрузку выполняется

Проверяем на кратковременную пиковую нагрузку изгибное напряжение:

;

3.5. Определение геометрических параметров червяка и червячного колеса.

Делительный диаметр червяка:

Делительный диаметр колеса:

где  (при числе заходов червяка ;n=50; )

Диаметр вершин червяка

Диаметр впадин червяка

Диаметр начальной окружности червяка:

Длинна нарезной части червяка:

,где  и  [1],  ;

Диаметр вершин колеса:

Диаметр впадин колеса:

Наибольший диаметр колеса :

Ширина колеса :

3.6. Проверка прочности тела червяка на кручение:

Касательное напряжение кручения :

 ,   по [1]

Условие  выполняется.

Находим окружную скорость на червяке ;

Уточним скорость скольжения :

Найдем КПД передачи:

_, где  берется из [1]

Для проверки на контактную выносливость уточним :

Из [1] находим коэффициент деформации червяка

Эффективный коэффициент концентрации нагрузки:

Выбираем 7-ю степень точности передачи и коэффициент динамики нагрузки: k_v=1.1

Контактное напряжение

Условие  прочности тела червяка выполняется.

3.7 Определение сил действующих на валы.

Окружная сила на колесе F_t2=0.6 кН.

Окружная сила на червяке (Осевая на колесе)

Радиальная сила

3.8. Определение массы и стоимости передачи.

Суммарная масса заготовок червяка и колеса М_n=M_ч+М_ступ+М_вен, где М_ч= - масса материала червяка,

М_ч=

М_ст= - масса материала ступицы, где

диаметр посадочной поверхности, где

М_вен=- масса венца,

М_вен=

Суммарная масса заготовок червяка и колеса:

М_n=8.74+15.3+16.86=40.9кг.

Условная стоимость заготовок червяка и колеса:

где  цены 1кг в рублях.

Примем  Тогда