Глава 1. Кинематический и силовой расчет привода

КУРСОВАЯ РАБОТА

по прикладной механике

на тему: Проектирование привода к ленточному конвейеру.

Исполнитель: студент гр. 23 эн

Евтушенко В. М.

Руководитель: Головкин Е.И.

Москва 2012 г.

АННОТАЦИЯ

Рассмотрен расчёт и проектирование привода к ленточному конвейеру,

по данной кинематической схеме состоящей: из двигателя, цепной передачи, цилиндрического косозубого редуктора и муфты.

СОДЕРЖАНИЕ

Задание на курсовую работу…………………………………………………….4

Глава 1. Кинематический и силовой расчет привода………………………….5

Глава 2. Расчет цепной передачи..........……………………………………….7

Глава 3. Выбор редуктора из стандартного ряда………………………………9

Глава 4.Выбор стандартной муфты………………………….............................10

Глава 5. Расчет цилиндрических зубчатых передач редуктора……...……….11

Глава 6. Расчет тихоходного вала редуктора…………………………………..12

Глава 7. Расчет шпоночных соединений……………………………………….17

Глава 8. Выбор и расчет подшипников тихоходного вала редуктора………..18

Глава 9. Литература……………………………………………………………….21

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Исходные данные:

1) Частота вращения выходного вала редуктора – n_р = 85 об/мин.

2) Крутящий момент – Т_р = 1, 6 кНм

3) Передаточное число редуктора U_р = 4, 5

4) Синхронная частота вращения вала двигателя ­­– n_дв =750 мин^-1;

1- Электродвигатель

2-Муфта упругая втулочно-пальцевая

3-Шестерня редуктора

4-Колесо редуктора

5- Редуктор одноступенчатый цилиндрический косозубый

6- Цепная передача

7- Ленточный конвейер

Рис. 1 – Кинематическая схема привода

Глава 1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

1. Выбираем электродвигатель

Если на выходном валу привода задан момент, то мощность определяется из соотношения

Рвых. = Тр · ω, (1.1)

где Рвых. – мощность, Вт; Тр – вращающий момент, Н·м; ω – угловая скорость, рад/с.

ω = π ∙ n_р / 30 (1.2)

Расчетная мощность электродвигателя

Р_дв. = Рвых. /η _о,

где Рвых. - мощность на выходном валу привода; η _о – общий КПД привода.

При последовательном соединении механизмов общий КПД привода определяется, как произведение значений КПД входящих в него механизмов (передач):

η _о= η ₁· η ₂· η ₃·… η _к,

где к – число передач, составляющих привод.

Принимаются следующие значения КПД по таблице 1.1

· h_ц.п –КПД цепной передачи

· h_р 0, 98– КПД редуктора.

· h_м= 0, 98 – КПД муфты.

Общий КПД определяется по формуле:

h_Общ= h_р h_ц.п × h_м (1.3)

h_О= 0, 98× 0, 98× 0, 92=0, 884

Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле:

Рдв = Рр/h_О (1.4)

Рвых. = Тр∙ π ∙ n_р / 30 = 1, 6∙ 3, 14∙ 85 /30 =14, 235кВт.

Рдв. =14, 235/ 0, 884 = 16, 1 кВт.

По каталогу (приложение 1) определяем, что ближайшее значение номинальной мощности электродвигателя 16, 1кВт, nоб = 735 об∕ мин.

По каталогу редукторов (табл.П.2.5 приложения) определяем, что 2; 3 полученные значения передаточных чисел редуктора Uр близки к стан -дартным: 2, 24; 3, 5. Сравниваем двигатели по массе, по стоимости, по шуму и вибрации при работе. И наиболее оптимальным является электродвигатель трехфазный асинхронный короткозамкнутый серии 4А (закрытый обдуваемый) по ГОСТ 19523-81 марки 4А200М8У3.

Мощность двигателя – Р_дв.=18, 5 кВт.

Номинальная частота вращения – n_дв.= 735 об/мин.

2.Определяем общее передаточное отношение привода и передаточные отношения его ступеней

Uобщ = n _{дв. /} n р = 735 ∕ 85 = 8, 65

U(цеп.пер.) = Uобщ _/ U р = 8, 65 ∕ 4, 5 = 2 (1.7)

3. Определяем частоты вращения элементов привода

Частота вращения ведущего шкива цепной передачи

n_вх. = n_дв. = 735 об∕ мин,

На входном валу редуктора

nвых = n_{вх ∕} Uр = 735 ∕ 4, 5= 163об∕ мин. (1.8)

Частота вращения на быстроходном валу редуктора

nр= n _вых /Uц.п = 163 ∕ 2 = 81, 5об∕ мин, (1.9)

Задано 82 об∕ мин

Проверка выполнена

4. Определяем крутящие моменты на элементах привода

Т_дв= Т_р/ U_о∙ h_о (1.10)

Момент на входном валу редуктора

Т_вх= Тдв. × h_м =209, 1× 0, 98=205 Нм, (1.11)

Момент на выходном валу редуктора

Т_вых.=Твх∙ Uр∙ η _р=205∙ 4, 5∙ 0, 97=904Нм, (1.12)

Момент на валу рабочего органа машины (на валу конвейера)

Т_р.=Твых∙ η _ц.п∙ Uц.п =904∙ 2∙ 0, 92=1663, 5 Нм (1.13)

Проверка:

Т_р = Твых ∙ U_о ∙ h_о = 209, 2∙ 8, 65∙ 0, 884 = 1600Нм

Проверка выполнена.