Расчёт ленточного конвейера

Введение

В курсовой работе разработан привод ленточного транспортера, состоящий из следующих частей: асинхронного электрического двигателя, цилиндрического двухступенчатого редуктора, выполненного по развернутой схеме, зубчатых муфт. Разработан сборочный чертеж редуктора и рабочие чертежи зубчатого колеса и тихоходного вала тихоходной ступени. 1 КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА Устанавливаем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода ηприв по формуле , - КПД закрытой цилиндрической передачи; - КПД муфты; - КПД подшипников (пара). 0,894. Требуемая мощность электродвигателя Рдв на валу двигателя определяется по мощности на выходном валу редуктора с учетом потерь в приводе: , где ηприв- общий коэффициент полезного действия (КПД) привода. кВт. В общем машиностроении для привода машин обычно используют трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором единой серии 4А, 5А или АИР. Эти электродвигатели отличаются простотой конструкции (обмотка ротора замыкается в самом двигателе, что позволяет включать их в сеть без дополнительных устройств) и надежностью в эксплуатации. Электродвигатели характеризуются номинальной мощностью Рном, которую они могут обеспечивать в течение длительного времени не нагреваясь и номинальной частотой вращения ротора под нагрузкой nном, которая меньше синхронной частоты вращения ротора nс из-за скольжения. Синхронная частота вращения ротора nс определяется числом пар полюсов p обмотки статора. Для двигателей массового применения синхронная частота вращения nс=3000, 1500,1000, 750 об/мин. В каталогах электродвигателей для каждой номинальной мощности Рном и синхронной частоты вращения nс приводят номинальную частоту вращения nном, которая в дальнейшем используется при расчетах. Выбор электродвигателя производят на основании условия Рном ≥ Pдв . Электродвигатели с nс = 3000 об/мин (из-за существенного увеличения общего передаточного числа привода, а следовательно увеличения его сложности и стоимости) и nс = 750 об/мин (электродвигатели имеют большую массу и габариты) не рекомендуется применять без наличия соответствующих обоснований. Предпочтительные значения передаточного числа для закрытых цилиндрических зубчатых передач равны 3…6. Таким образом, передаточное число привода с двухступенчатым редуктором может быть: umin = 9; umax = 36. Выбор электродвигателя производят на основании условия Рном ≥ PД.. Электродвигатели с nс = 3000 об/мин (из-за существенного увеличения общего передаточного числа привода, а следовательно увеличения его сложности и стоимости) и nс = 750 об/мин (электродвигатели имеют большую массу и габариты) не рекомендуется применять без наличия соответствующих обоснований. Выбираем электродвигатель с таким числом оборотов, чтобы передаточное отношение привода было не меньше 8 и не больше 39,69. Рекомендуется по возможности выбирать электродвигатель с большей частотой вращения, так как они будут иметь меньше массу, габариты и стоимость. С учетом этого из каталога выбираем следующий электродвигатель: Тип – 5АИ100L4 Мощность Рном =4,0 кВт; Синхронная частота вращения nс =1500 об/мин; Номинальная частота вращения nном =1440 об/мин; Пусковой момент Тп/Тн=2,2; Диаметр выходного конца вала электродвигателя dэ=28 мм. Общее передаточное число редуктора определяется по формуле Для двухступенчатого зубчатого редуктора, выполненного по развернутой схеме, передаточное число быстроходной ступени рекомендуется определять по формуле: Тогда Передаточные числа редукторных цилиндрических зубчатых передач стандартизованы в ГОСТ 2185-66 (табл. 1.1). Таблица 1.1 Ряды Номинальные передаточные числа редукторных цилиндрических зубчатых передач по ГОСТ 2185-66 1 ряд 1,0; 1,25; 1,6; 2; 2,5; 3,15; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5 2 ряд 1,12; 1,4; 1,8; 2,24; 2,8; 3,55; 4,5; 5,6; 7,1; 9;11,2 Примечание. 1-ый ряд предпочтителен 2-ому. В соответствии со стандартом назначим: Фактическое передаточное число редуктора: = uб · uт=6,3∙2,8=17,64. Определим мощности на валах привода: а) вал I = 4,0 кВт = 4000 Вт; б) вал II = 4000 ∙ 0,98=3920 Вт; в) вал III =3920 ∙ 0,97 ∙ 0,99=3764,4 Вт. г) вал IV =3764,4 ∙ 0,97 ∙ 0,99=3614,9 Вт. Определяем частоты вращения и угловые скорости валов: а) вал I nI = nн = 1440 об/мин; ωI = π∙nI/30 = 3,14∙1440/30=150,72 рад/сек; б) вал II nII = nI= 1440 об/мин; ωII = ωI =150,72 рад/сек. в) вал III nIII = nII /uб,= 1440/6,3=228,57 об/мин; ωIII = ωII/uб = 150,72 /6,3=23,92 рад/сек; г) вал IV nIV = nIII /uт,= 228,57 /2,8=81,63 об/мин; ωIV = ωIII/uт = 23,92 /2,8=8,54 рад/сек; Определяем вращающих моментов на валах: а) вал IV = 3614,9 /8,54 = 423,29 Н·м; б) вал III = 3764,4 /23,92 = 157,37 Н·м; в) вал II = 3920/150,72 = 26,00 Н·м; г) вал I = 4000/150,72 = 26,53 Н·м. Результаты расчета привода сводим в табл. 1.2 Таблица 1.1 Результаты расчета привода Вал Частота вращения n (об/мин) Угловая скорость (рад/с) Мощность Р (Вт) Вращающий момент Т (Н∙м) Передаточное отношение uр=17,64 I 1440 150,72 4000 26,53 uб = 6,3 II 1440 150,72 3920 26,00 III 228,57 23,92 3764,4 157,37 uт = 2,8 IV 81,63 8,54 3614,9 423,29