Зміст
Введення
1. Кінематичний і силовий розрахунок привода
1.1 Визначення потужності на валу виконавчого органу
1.2 Визначення розрахункової потужності на валу двигуна
1.3 Визначення частоти обертання вала виконавчого механізму і двигуна
1.4 Вибір електродвигуна
1.5 Визначення передаточного відношення привода розрахунок силових і кінематичних параметрів приводу вибір редуктора
2. Вибір муфти
3. Проектування відкритої передачі
3.1 Результати розрахунку клинопасової передачі на ЕОМ
4. Проектування виконавчого органу
4.1 Проектний розрахунок валу
4.2 Підбір підшипників і шпонок
4.3 Перевірочний розрахунок вала на статичну міцність по еквівалентному моменту
4.4 Перевірочний розрахунок підшипників на довговічність
4.5 Перевірочний розрахунок шпоночно з'єднання
4.5.1 Перевірочний розрахунок шпонки валу під муфту
4.5.2 Перевірочний розрахунок шпонки валу в місці з'єднання вала з барабаном
Список використаних джерел
до
Введення
У цій роботі виконано проектування привода стрічкового конвеєра по заданих параметрах: окружної швидкості, окружного зусилля і діаметру барабана виконавчого органу, а також параметрів режиму роботи, терміну служби і короткочасних пікових перевантажень в приводі. В ході курсової роботи по розрахунковим обертає моментів, частот обертання і потужностям на волах були обрані стандартні: електродвигун, редуктор і компенсуюча муфта. Так ж були виконані проектувальні розрахунки виконавчого органу, і розрахунок на ЕОМ клинопасової передачі.
1. Кінематичний і силовий розрахунок привода
Вибір електродвигуна і редуктора
1.1 Визначення потужності на валу виконавчого органу
Потужність P 4, кВт, на валу виконавчого органу визначається за формулою:
,
де F t - окружне зусилля, Н;
v t - окружна швидкість, м/с (див. рис.1).
1.2 Визначення розрахункової потужності на валу двигуна
Розрахункова потужність на валу двигуна Р 1, кВт, визначається з урахуванням втрат у приводі:
,
гдеО· - загальний ККД приводу рівний
О· 1 - ККД відкритої клиноремінною передачі, О· 1 = 0,95 [1, табл.1];
О· 2 - ККД швидкохідної щаблі закритою зубчастої конічної передачі, О· 2 = 0,96;
О· 3 - ККД тихохідної щаблі закритою зубчастої циліндричної передачі О· 3 = 0,97;
При цьому:
1.3 Визначення частоти обертання вала виконавчого механізму та двигуна
Частота n 4 , хв -1 , обертання вала:
гдеD - діаметр барабана стрічкового конвеєра, мм;
Рисунок 1 - Кінематична схема приводу стрічкового конвеєра: 1 - електродвигун, 2 - ремінна передача; 3 - двоступінчастий конічної-циліндричний редуктор; 4 - компенсуюча муфта; 5 - вузол барабана.
Частота n 1 , хв -1 , обертання вала електродвигуна обчислюється за формулою:
,
гдеi - передавальне відношення приводу,
i 1 - передавальне відношення відкритої ремінної передачі, i 1 = 2 ... 3 [1, табл.1];
i 2 - передавальне відношення першого ступеня закритою зубчастої конічної-циліндричної передачі, i 2 = 2 ... 3;
i 3 - передавальне відношення другого ступеня закритою зубчастої циліндричної передачі, i 3 = 3 ... 6;
За формулою (1.5) отримаємо інтервал оптимальних частот обертання валу двигуна:
1.4 Вибір електродвигуна
Виходячи з необхідної потужності і інтервалу оптимальних частот обертання, вибираємо електродвигун - АІР100L2 (рис.2). Потужність Р ДВ = 5,5 кВт з синхронною частотою обертання рівній 3000 хв -1 . Номінальна асинхронна частота обертання n 1 вала обчислюється за формулою:
Де n c - синхронна частота обертання, хв -1 , n c = 3000 хв -1 [2]; S - відносне ковзання вала,%, S = 5%;
Перевіримо умову працездатності при пуску:
де - кратність пускового моменту двигуна;
- короткочасних пікових перевантажень в приводі, = 1,5;
2,31> 1,5 - умова виконується.
Малюнок 2 - Ескіз електродвигуна АІР100L2 IM1081
1.5 Визначення передаточного відношення привода розрахунок силових і кінематичних параметрів приводу вибір редуктора
Передаточне відношення приводу i обчислюється за формулою:
,
Підставивши, значення отримаємо:
Призначаємо передавальне відношення i 1 відкритої передачі таким чином, щоб воно поділяло табличне значення інтервалу передавальних відносин в тому ж співвідношенні, в якому частота обертання обраного електродвигуна ділить інтервал оптимальних частот обертання. Для цього складемо пропорцію:
Підставивши значення, знаходимо i 1 : i 1 = 2,65.
Таким чином, передавальне відношення редуктора i p обчислюємо наступним чином:
Округляємо значення передавального відношення редуктора до найближчого значення в таблиці стандартних конічної-циліндричних редукторів по ГОСТ 27142-86 i p = 14. Тоді передавальне відношення клинопасової передачі одно:
Зв'язок між потужністю попереднього і наступного валів виражаються залежністю:
j = 1, 2 ... k-1, де k - порядковий номер виконавчого механізму на кінематичній схемою привода (див. Малюнок 1);
Зв'язок між частотою обертання попереднього і наступного валів виражаються залежністю:
j = 1, 2 ... k-1,
Тоді частота обертання 2-го валу буде дорівнює:
обертаючий момент обчислимо за формулою:
j = 1,2 ... k,
Обчислимо обертають моменти на всіх валах:
Обчислені параметри запишемо в таблицю.
Таблиця 1 - Силові та кінематичні параметри приводу
Номер вала
Потужність
Р, кВт
Частота обертання n, хв -1
Обертовий момент
Т, Нм
1
5.5
2850
18.43
2
5.22
989.58
50.38
4
4.86
72.79
638.94
Виходячи з розрахованих обертаючого моменту на вихідному валу і частоти обертання на вхідному валу, вибираємо стандартний конічної-циліндричний редуктор з ГОСТ 27142-86 типорозміру КЦ1-200 Т
