Расчет привода к ленточному транспорту

Армавирская государственная педагогическая академия

Факультет технологии и предпринимательства

Кафедра технологии и общетехнических дисциплин 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА 

Расчет  привода к ленточному транспорту 

Вариант № 7 
 
 
 
 
 
 

Выполнил :

студент гр. ZТ-ТП-6-2

Кицианц А.Р.

Проверил :

Профессор Глухов В.С. 
 
 

Армавир 2011г

 

                         Содержание:

    Введение ………………………………………………………………...…...4

    1 Расчет привода ………………………………………………...………...7

    2 Предварительный расчет валов редуктора ………………………...15

    3 Компоновка редуктора ………………………………………………..16

    4 Проверка прочности шпоночного соединения …………………….18

    5 Уточненный расчет ведомого вала ………………………………….19

    6 Выбор сорта масла ……………………………………………………..21 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                           Введение

    Редукторами называются механизмы, состоящие из передач зацеплением с постоянным передаточным отношением, заключенные в отдельный корпус и предназначенные для понижения угловой скорости выходного вала по сравнению с входным. Уменьшение угловой скорости сопровождается увеличением вращающего момента на выходном валу. Подобные механизмы, но используемые для повышения угловой скорости, называются мультипликаторами.

    В случае необходимости регулирование  скорости  на выходном валу механизма его передаточное отношение можно сделать изменяющимся путем осевого сдвига и пересопряжения некоторых зубчатых колес. При этом отдельные передачи  и весь механизм могут работать как в режиме редуктора, так и в режиме мультипликатора. Такие конструкции называются коробками скоростей.

    Редукторы условно делят по различным признакам. По типу передачи редукторы могут быть зубчатые с простыми передачами (цилиндрическими, коническими, червячными). В свою очередь, каждая из передач может отличаться расположением зубьев и их профилем. Так, цилиндрические передачи могут быть выполнены с прямыми, косыми и шевронными зубьями; конические – с прямыми, косыми и круговыми зубьями, те и другие – с эвольвентным профилем и зацеплением Новикова. Червячные редукторы изготовляют с цилиндрическим и глобоидным червяком. Зубчатые планетарные и волновые редукторы относятся к числу многопоточных и многопарных передач. Их основное преимущество по сравнению с простыми – большие передаточные отношения на одну ступень, а также вращающий момент на единицу массы и компактность конструкции. Комбинированные редукторы – редукторы, сочетающие различные передачи: коническо – цилиндрические, зубчато – червячные, планетарно – волновые и т. п.

    В зависимости от числа  пар звеньев в  зацеплении (числа ступеней) редукторы общего назначения бывают одно -, двух – и трехступенчатыми.

    По  расположению осей валов в пространстве различают редукторы с параллельными, соосными, пересекающимися и перекрещивающимися осями входного и выходного валов. При этом могут быть различные варианты входа выступающих концов валов относительно корпуса редуктора.

    Из  всего разнообразия редукторов наибольшее распространение получили простые цилиндрические двухступенчатые редукторы. Их применяют в диапазоне передаточных отношений с номинальным значением . В одноступенчатых зубчатых редукторах передаточное отношение . Применение редукторов с большим значением и нерационально из – за увеличения габаритных размеров  по сравнению с двухступенчатыми при одинаковом передаваемом моменте. В трехступенчатых цилиндрических зубчатых редукторах передаточное отношение . Для понижения угловой скорости с большими значениями и используют волновые зубчатые редукторы ( на одну ступень) или многоступенчатые планетарные, а также комбинированные редукторы, у которых в зависимости от сочетания передач и числа ступеней значение и практически неограниченно.

    Редукторы с использованием конических передач  менее распространены, их применяют обычно для передач малых и средних мощностей между пересекающимися осями ведущего и ведомого валов. Угол пересечения, как правило, составляет 90º. Эта же задача, т. е. передача момента валами, расположенными под углом 90º , но с перекрещивающимися осями и с передаточным отношением на одну ступень, может быть реализована червячными передачами. Червячные редукторы отличаются плавностью и бесшумностью работы, но в то же время имеет относительно низкий КПД ( ) и высокую стоимость, обусловленную необходимостью применения дорогостоящих материалов и сложностью изготовления.

    Выбор типа редуктора в первую очередь  зависит от общей компоновки привода, для которого предназначен редуктор, и таких факторов, как передаточное отношение, взаимное расположение осей входного и выходного валов, ограничение по габаритам и массе, требований монтажа и эксплуатации. Кроме того, на выбор схемы и основных параметров редуктора существенно влияют передаваемая мощность, окружная скорость колес, режим эксплуатации, ограничения по используемым материалам, технология изготовления и другие требования.

    Перечисленные типы редукторов в подавляющем большинстве  выпускают серийно специализированные предприятия. Технологические характеристики редукторов общемашиностроительного применения, их габаритные, присоединительные размеры и конструктивные схемы регламентированы соответствующими ГОСТами. Такие редукторы выбирают по каталогам заводов – изготовителей.

    Для приводов индивидуального (особого) назначения и комбинированных редукторов конструкторско – технологическую документацию (проектирование) выполняют отдельно. 
 
 
 
 
 

          

            Привод к ленточному  транспортеру:

 
 
 
 

                       
 
 
 

    I – ведущий вал редуктора;

    II – ведомый вал редуктора;

            1 – электродвигатель;

            2 – соединенная  муфта;

            3 – редуктор зубчатый;

            4 – цепная передача;

            5 – приводной  вал;

            6 – подшипник  качения;

            7 – лента транспортера;

            Z₁ – шестерня;

            Z₂ – колесо;

            Z₃ u Z₄ – звездочки цепной передачи. 
 
 

                      1 Расчет привода 

                Расчет  и выбор электродвигателя:

    Для привода необходимо выбрать электродвигатель требуемой мощности и частоты вращения вала.

       Требуемая мощность электродвигателя Р_{эл. дв. тр.}, Вт: 

                      Р_{эл. дв. тр.} = ;

    где: Р₃ – мощность на валу приводного барабана, Вт;

         η – общий коэффициент полезного действия привода; 

                  Р₃ = F_tл∙υ_л = 1604∙2,2 = 352,8; 

    Где, - окружное усилие на ленте;

         υ_л - скорость ленты. 

               η = η_м ∙ η_3n ∙ η_ц ∙ η_no³; 

    где η_м – коэффициент полезного действия соединенной муфты, η_м = 0,98;

         η_зn – коэффициент полезного действия закрытой зубчатой передачи с цилиндрическими колесами, η_зn = 0,975;

         η_ц – коэффициент полезного действия открытой цепной передачи, η_ц = 0,935;

         η_no – потери на трение в опорах каждого вала, η_no = 0,995. 

             η = 0,98 + 0,975 + 0,935 + 0,995³ = 0,88 

    Требуемая мощность электродвигателя равна Р_{эл. дв. тр.}, Вт: 

            Р_{эл. дв. тр.} = = = 4010 Вт 

    Требуемая частота вращения вала электродвигателя η_{эл. дв. тр}, об/мин: 

                      η_{эл. дв. тр.} = n₃ ∙ U_д ∙ U; 

    где n₃ – частота вращения вала приводного барабана, об/мин;

         U_ц – передаточное число цепной передачи, U_ц = 3,5;

         U – передаточное число редуктора, U = 2,0. 

                      n₃ = 60 ∙ υ_л / ПДб 

    где, υ_л – скорость линии, υ_л = 2,2 м/с;

         П = 3,14;

         Дб – диаметр приводного барабана, Дб = 0,4; 

             n₃ = = = 105 об/мин; 

    Требуемая частота вращения вала электродвигателя равна: 

               η_{эл. дв. тр} = 105 ∙ 3,5 ∙ 2,0 = 735 об/мин. 

    На  основании выполненных расчетов выбираем двигатель закрытый обдуваемый серии 4А, типоразмер 132S8

    П_{эл. дв.} = 720 об/мин – асинхронная частота с учетом скольжения. 

               Кинематический  расчет привода: 

      Мощность, передаваемая валами редуктора Р, кВт:

• на ведущем вале редуктора:

 

    Р₁ = Р_{эл. дв. тр.} ∙ η_м ∙ η_no = 4000 ∙ 0.98 ∙ 0.995 = 3900 Bт = 3,9 кВт; 

• на ведомом  вале редуктора:

 

    Р₂ = Р₁ ∙ η_3n ∙ η_no = 3.9 ∙ 0,975 ∙ 0,995 = 3780 Вт = 3,78 кВт; 

             Частота вращения валов редуктора  n, об/мин: 

• ведущего  вала редуктора:

 

            n₁ = n_{эл. дв.} = 720 об/мин; 

• ведомого  вала редуктора:

 

            n₂ = = 360 об/мин. 

               Угловые скорости валов  ω, с^-1 

• ведущего  вала редуктора:

 

               ω₁ = = = 75 с^-1;