Привод подвесного конвейера

Министерство  образования и науки РФ

Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение  высшего профессионального образования

«Национальный исследовательский технологический

университет МИСиС» Новотроицкий филиал

Кафедра ОМП 

 

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Детали машин»

на тему «Привод подвесного конвейера»

техническое задание № 15.9 
 

Выполнил  студент группы

ММиО 

Зачётная  книжка №

Преподаватель  
 
 

2012 

Содержание 
 

Введение………………………………………………………………………….3

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

1.1 Срок службы привода………………………………….……………………5

1.2 Выбор электродвигателя…………………………………………………….5

1.3. Передаточные числа элементов привода………………………………….6

1.4 Крутящие моменты на валах………………………………………………..6

2 Проектировочный  расчет закрытой зубчатой передачи……………………7 

2.1 Выбор материалов……………………………………………………………7

2.2 Определение  основных параметров зубчатой передачи…………………8

3. Проектирование  валов закрытой зубчатой передачи……………………..10

3.1 Предварительный расчет и конструирование валов…………………….10

3.2 Определение  геометрических параметров ступеней вала………………10

4 Проектировочный  расчет открытой зубчатой передачи………………….11

4.1 Выбор материалов………………………………………………………….11

4.2 Определение  основных параметров зубчатой  передачи………………..12

5 Выбор подшипников качения………………………………………………..14

5.1 Выбор муфт…………………………………………………………………15

6 Определение размеров основных элементов корпуса…………………….15

редуктора и сварной рамы привода…………………………………………..15

6.1Корпус редуктора…………………………………………………………...15

6.2 Рама привода………………………………………………………………..16

7 Смазка зубчатых колес и роликовых подшипников………………………16

7.1 Смазка зубчатых колес…………………………………………………….16

7.2 Смазка  и уплотнение подшипниковых узлов…………………………….16                           

8 Охрана труда, техническая эстетика………………………………………..17

Заключение……………………………………………………………………..18

Список  использованной литературы…………………………………………19

Введение 

    Подвесной конвейер предназначен для непрерывного перемещения насыпных грузов по заданной трассе без остановок для загрузки и разгрузки, помещаемый насыпной груз располагают на несущем элементе машины сплошной массой или отдельными порциями в непрерывно движущихся, последовательно расположенных на небольшом расстоянии один от другого рабочих сосудах.

    Такие важные свойства, как непрерывность  перемещения груза, отсутствие остановок для загрузки, совмещение рабочего и холостого движения рабочих элементов, обусловили машинам непрерывного транспорта высокую производительность.

    Объектом  работы является конструкция приводной  станции подвесного конвейера, состоящая из двигателя, муфты, редуктора и открытой передачи.    В пояснительной записке указываются основные расчеты, особенности конструкции и принцип работы, а так же условия эксплуатации и технического обслуживания.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Исходные  данные:

1. Скорость грузовой цепи v, м/с - 0,65
2. Тяговая сила цепи F, кН - 7,0
3. Шаг грузовой цепи р, мм - 100
4. Число зубьев звёздочки z,- 9
5. Допускаемое отклонение скорости грузовой цепи δ, % - 5
6. Срок службы привода L_r, лет - 6
7. Режим работы средний.
8. Критерий эффективности - минимальная стоимость.
9. Характер  работы  нереверсивный.
10. Тип  редуктора  вертикальный.
11. Схема  редуктора  развернутая.

 

Рисунок 1. Электромеханический привод подвесного конвейера

1 Кинематический и силовой расчет привода.

 

    1.1 Срок службы приводного устройства

    Срок  службы (ресурс) L_h :

где – срок службы привода, лет; – коэффициент годового использования; – продолжительность смены, ч; – число смен; – коэффициент сменного использования;

    1.2 Выбор электродвигателя.

    Требуемая мощность электродвигателя:

;

где    Р_м= F∙v - мощность рабочей машины;  F - тяговая сила цепи;             V - скорость ленты;

Р_м = 7 0,65 = 4,55 кВт;

h_пр = h_м  h_зп  h_п  h_оп ;

где     h_пр – КПД  привода; h_п = 0,995 – КПД подшипников; h_м = 0,98 – КПД муфты; h_зп = 0,97 – КПД закрытой передачи; h_оп = 0,94 – КПД открытой передачи; h _пр =0,98 0,97 0,995² 0,94 = 0,86;

кВт;

    В качестве двигателя возьмем асинхронный  короткозамкнутый электродвигатель общепромышленного применения, закрытый, обдуваемый, единой серии общего назначения 4АМ по ГОСТ 19523–81, с ближайшей номинальной мощностью Р_ном = 5,5 кВт, которой соответствуют четыре типа электродвигателей с синхронными частотами вращения 750, 1000 и 1500 об/мин. Для приводов общего назначения предпочтительны электродвигатели с синхронной частотой вращения 1000 и 1500 об/мин. Выбираем электродвигатель типа 4АМ132S6У3 с номинальной частотой вращения h_эд = 965 об/мин электродвигатель исполнения IМ1081.

    1.3 Передаточные числа элементов привода.

Общее передаточное число привода:

;

где   n_эд=965 об/мин - асинхронная частота вращения вала электродвигателя;

n_рм= ;

n_рм= = 43 об/мин;

U_пр = =22,4 ед.

Передаточное  число открытой передачи определяется по формуле:

 

где U_зп – передаточное число редуктора (U_оп = 2,0 7,1) . Принимая предварительно  U_зп = 4,

U_оп = = 5,6 ед.

    1.4 Крутящие моменты на валах.

    Частоты вращения быстроходного n_б и тихоходного n_т валов редуктора равны соответственно:

n_б = n_эд = 965  об/мин;

n_т = n_б /U_ред = 965/4 = 241 об/мин;

n_рм = n_т /U_оп= 193/4,5 = 43 об/мин

    Мощность  на тех же валах:

Р_б = Р_эд h_м×h_пк = 5,5×0,98 ×0,995²= 5,34 кВт;

Р_т = Р_б h_ред = 5,34 0,96 = 5,12 кВт;

Р_рм = Р_т h_оп = 5,12 0,94 = 4,76 кВт

    Крутящие  моменты на валу машины и на быстроходном и тихоходном валах редуктора:

 

2 Проектировочный расчет закрытой зубчатой передачи

    2.1 Выбор материалов.

    Эквивалентные числа циклов контактных напряжений зубьев шестерни  и колеса :

где – заданный расчетный срок службы привода; – параметр режима нагрузки по контактным напряжениям, который для тяжелого режима равен  .

    Коэффициенты  долговечности при расчете на контактную выносливость:

для шестерни

для колеса

где – базовое число циклов;

 принимаем 

– базовое число циклов;

 

    Допускаемые контактные напряжения для шестерни  и колеса :

 

где ; – допускаемое контактное напряжение при базовом числе циклов нагружения;

для дальнейших расчетов принимаем среднее значение:

    Выбор материала для изготовления зубчатых колёс:

Колесо: сталь 45, термическая обработка – закалка; HR 45, (HB 420).

Шестерня: сталь 40Х, термическая обработка – закалка; HR 50, (HB 480). 

    2.2 Определение основных  параметров зубчатой  передачи

    С целью повышения несущей способности  передачи, улучшения плавности зацепления и снижения шума при эксплуатации используем косозубые зубчатые колеса.

    Межосевое расстояние (мм) быстроходной ступени:

где – передаточное число; – крутящий момент на ведомом колесе; – допускаемое контактное напряжение; – коэффициент нагрузки; – численный коэффициент для косозубых передач; – коэффициент ширины колеса. Принимая и получим:

Округляем полученное значение до ближайшего стандартного значения по СТ СЭВ 229-75  и принимаем

Ширина  колеса Ширина шестерни Принимаем стандартные по ГОСТ 7805-70 значения : b₁=30 мм и b₂=25 мм.

Нормальный  модуль зацепления (мм) для закаленных колес рекомендуется выбирать в диапазоне:

Принимаем стандартное по СТ СЭВ 310-76 значение .

Задавая предварительно угол наклона зубьев b=13°, найдем числа зубьев шестерни , колеса , и суммарное число зубьев

Уточняем передаточное отношение: