Привод ленточного транспортера

МГТУ имени Н.Э. Баумана

 

Кафедра РК3

«Основы конструирования  машин»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИВОД ЛЕНТОЧНОГО ТРАНСПОРТЕРА

Пояснительная записка

 

ДМ 05-07.00.00.ПЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент                                           Пономарев П.А.

Группа                                                  РТ 3-61

Руководитель проекта                   Гончаров С.Ю.

 

 

 

 

 

 

Москва 2012 г.

Содержание

 

 

Введение

1.Кинематическая схема  привода ленточного конвейера

2.Энергетический и  кинематический расчет привода

2.1. Подбор электродвигателя привода

2.2 Рациональная разбивка  передаточных чисел

2.3 Определение частот  вращения и угловых скоростей  на валах привода

2.4 Мощности на валах

2.5 Вращающий момент

3. Расчет ЭВМ

4.Анализ результатов  расчёта на ЭВМ

5. Эскизное проектирование

5.1. Предварительный расчет валов

5.2. Расстояния между  деталями передачи.

5.3. Шпоночные соединения

5.4.Подшипники

6 Расчет валов на  прочность 

6.1 Расчет тихоходного  вала 

6.2 Расчет быстроходного  вала 

6.3 Расчет приводного  вала 

6.4 Расчет промежуточного вала

7 Подбор муфты

8.Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Ленточный транспортёр предназначен для непрерывной горизонтальной транспортировки штучных грузов.

Передача вращения транспортеру осуществляется посредствам цилиндрического двухступенчатого редуктора и асинхронного электродвигателя. Передача вращения от двигателя к редуктору осуществляется через компенсирующую кулачково-дисковую муфту. Соединение приводного и тихоходного валов осуществляется посредством упруго-предохранительной муфты. Приводная станция смонтирована на сварной раме транспортёра.

Электропитание осуществляется от сети переменного 3-х фазного тока с частотой 50 Гц и напряжением 380В. Расчетный ресурс 14000 часов при надежности подшипников качения 90%, зубчатых передач 98%. Изготовление средне серийное - 500 штук в год.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание:

 

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной  записки и графической части. Графическая часть включает в  себя сборочный чертеж привода на формате A1, спецификацию к этому чертежу и рабочие чертежи деталей на формате A3 в количестве двух штук. Расчетно-пояснительная записка изложена на 26 страницах печатного текста, включает одну таблицу, 13 рисунков и перечень литературы из пяти источников.

В записке приведены следующие  расчеты:

1. Кинематический расчет.

Выбрали асинхронный электродвигатель серии АИР 132S6. Определили параметры на валах привода: угловые скорости, расчетные мощности, вращающие моменты.

2. Расчет и конструирование клиноременной передачи. Определили основные параметры шкива.

3. Расчет закрытой конической прямозубой передачи. Выбрали материал шестерни и колеса: марка стали 45. Определили допускаемые и контактные напряжения шестерни и колеса.

4. Расчет валов. Выполнили расчет  вала одноступенчатого редуктора.  Определили диаметры валов в сечениях.

5. Подбор подшипников.

Выбрали радиально шариковый подшипник 

6. Расчет шпонок.

Подобрали и проверили призматическую шпонку с двумя скругленными торцами на прочность.

7. Подбор муфт.

Выбрали муфту, компенсирующую кулачково-дисковую 400-28-3 УЗ ГОСТ 20720-93

8. Подбор редуктора.

Выбрали редуктор Цилиндрический двухступенчатый соосный, тихоходная ступень внутреннего зацепления

 

 

1.Кинематическая схема привода ленточного конвейера

 

                                                                             

                                     

 

 

 

 

1. Электродвигатель

2. Муфта (упругая)

3. Редуктор

4. Муфта

5. Барабан

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТЫ ПРИВОДА

 

2.1. Подбор электродвигателя привода

2.1.1. Потребляемая мощность на рабочем валу

 

P_рв=F_t*V

P_рв=6*0.8=4.8 кВт

 

2.1.2 Определяем КПД привода

η _общ = П η_i

η _{общ =} η _{ок *} η²_{муфт *} η²_ред

η _{общ =} 0.99 * (0.985)² * (0.97)² = 0.903756

 

2.1.3 Потребляемая мощность привода(т.е. мощность на выходе)

P’_пр = Р_рв / η _пр

P’_пр = 4.8 / 0.903756 = 5.311 кВт

 

 

Принимаем Р_эл = 5,5 кВт

2.2 Рациональная разбивка передаточных чисел

2.2.1 Частота вращения рабочего вала

n _прив.в. =(0.8*6*10⁴)/(3.14*400) = 38.2

 

 

2.2.2 Определяем передаточное число привода

 

 

 

По таблице 24.8 литературы [4] подбираем электродвигатель : АИР 112М4

;  

(ближайшая  табличная частота 1432)

            Электродвигатель серии АИР 112М4 n=1432 мин^-1

2.2.3 Уточнение передаточного числа

 Для цилиндрического двухступенчатого соосного редуктора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 1 Эскиз асинхронного электродвигателя серии 112М4

 

2.3 Определение частот вращения и угловых скоростей на валах привода

2.3.1 Определение частот на валах привода

Частота вращения вала колеса на тихоходной ступени редуктора:

n_2T = n_прив.в.=38,2

Частота вращения вала шестерни тихоходной ступени (вала колеса быстроходной ступени двухступенчатого редуктора):

n_1T(n_2Б)=n_2T*u_Т=38,2*5,51=210,5

Частота вращения вала шестерни быстроходной ступени

n_1Б=n_2Б*u_Б=1432

2.3.2 Определение угловых скоростей на валах привода

_2Т =3,14*38,2/30=4с^-1                                            

_1Т(2Б) =3,14*210,82/30=22,076с^-1

_1Б =3,14*1432/30=149.95с^-1

2.4 Мощности на валах

P_1Б=P_эл.дв* η_муфт *η _ок.=5.5*0.985*0.97=5,255кВт

P_2Б(1Т)=P_1Б* η_ред =5,255*0,99=5,20кВт

P_2Т=P_1Т*η_ред=5,2*0,99=5.15кВт

2.5 Вращающий момент

          T_1Б=34,4H х м               

T_2Б(1Т)=5,2*10³/22,07=235,6 H х м

Т_2Т=1230,6 H х м

Таблица 1

1432 210.5 38.2	149.95 22.07 4	5,255 5,20 5,15	34.4 235.6 1230.6

             _{Uред=36,875}

 

 МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАТОЧНЫЕ          РАСЧЕТ ПРОЕКТНЫЙ               ПРОГРАММА N 52

  Зубчатые цилиндрические двухступенчатые                                      

 Соосная схема внутренние  зацепление тихоход.прямозубая быстроход.косозубая    

  ══════════════════════════ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ═════════════════════════════════ 

      Вращающий момент на тихоходном  валу, Н.м   . .   1230.6                  

      Частота вращения тихоходного  вала, об/мин  . .     38.2                  

      Ресурс, час        . . . . . . . . . . . . . .   14000.                  

      Режим нагружения   . . . . . . . . . . . . . .       3.                  

      Передаточное отношение редуктора   . . . . . .    37.47                  

      Коэффициент ширины венца   . . . . . . . . . .     .315                  

      Степень точности   . . . . . . . . . . . . . .       8.                 

      Коэффициент запаса по изгибной  прочности . . .     2.20                  

      Твердость поверхности зубьев  Шестерни, HRCэ  .       .0       ВАРЬИРУЕТСЯ 

                                   Колеса, HRCэ    .       .0       ВАРЬИРУЕТСЯ 

      Минимальное допустимое число зубьев Шестерни .      12.                  

      Отношение передаточных чисел  ступеней  . . . .      .00       ВАРЬИРУЕТСЯ 

      Угол наклона зубьев, град  . . . . . . . . . .     .000                  

                                                                               

                                                                               

                                                                               

               ПРОГРАММА N 52    ИМЯ ФАЙЛА ДАННЫХ:rt3616 

  МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАТОЧНЫЕ                                       РАСЧЕТ ПРОЕКТНЫЙ

  Зубчатые цилиндрические двухступенчатые

 Соосная схема внутренние  зацепление тихоход.прямозубая быстроход.косозубая

                      ПАРАМЕТРЫ ДЛЯ ВЫБОРА ВАРИАНТА

═╤═══════════╤═════╤═════╤═══════╤════════╤═══════════════════╤═════════════

В│ Твердости,│Коэф.│Отнош│Межосе-│Диаметр │  Диаметры вершин  │     Массы

а│    HRCэ   │ширин│перед│вое рас│впадин  │     Колес, мм     │       кг

р├─────┬─────┤венца│чисел│стояние│БШестер ├─────────┬─────────┼────────┬─────

 │Шест.│Колес│     │ступе│  мм   │ни, мм  │Т-ступень│Б-ступень│механ.  │колес

─┴─────┴─────┴─────┴─────┴───────┴────────┴─────────┴─────────┴────────┴─────

1  28.5  24.8  .315   .70  210.00    62.48    482.80    356.27     173.  73.0

2  28.5  24.8  .315  1.00  190.00    47.31    452.00    331.44     150.  58.0

3  28.5  24.8  .315  1.30  170.00    38.38    415.30    300.37     132.  47.3

4  49.0  28.5  .315   .70  180.00    52.47    411.10    306.28     129.  46.1

5  49.0  28.5  .315  1.00  160.00    39.84    380.00    279.16     111.  34.6

6  49.0  28.5  .315  1.30  150.00    33.78    363.00    265.22     103.  29.9

7  59.0  59.0  .315   .70  220.00    63.38    501.20    374.87     188.  82.8

8  59.0  59.0  .315  1.00  140.00    36.73    327.95    242.02      90.  22.9

9  59.0  59.0  .315  1.30  125.00    27.19    304.80    221.81      80.  17.9

 

 

  МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАТОЧНЫЕ                                     РАСЧЕТ ПРОЕКТНЫЙ

  Зубчатые цилиндрические двухступенчатые

 Соосная схема внут.зацепление  тихоход.прямозубая быстр.косозубая   Вариант  6

 ═══════════════════════════ РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА══════════════════════════════

                          Характеристика механизма

    Передаточное отношение  механизма  . . . . . . . . . . . . .   37.47

    Вращающий момент на  Быстроходном валу, Н.м  . . . . . . . .      34.4

                        Тихоходном валу, Н.м    . . . . . . . .    1230.6

    Частота вращения Быстроходного  вала, об/мин . . . . . . . .   1431.4

                     Тихоходного вала, об/мин   . . . . . . . .     38.2

    Масса Механизма, кг   . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    102.9

          Колес,  кг       . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    29.87

    Степень точности      . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    8.

 ─────────────────────────────────────────────┬───────────────┬──────────────

    Ступень                                   │ Тихоходная  │Быстроходная

 ─────────────────────────────────────────────┴───────────────┴──────────────

    Передаточное число        . . . . . . . . . .        5.474         6.737

    Коэффициент ширины венца  . . . . . . . . . .         .315          .200

    Межосевое расстояние, мм  . . . . . . . . . .      150.000       150.000

    Угол зацепления, град     . . . . . . . . . .       21.273        20.375

    Угол наклона зубьев, град . . . . . . . . . .         .000        11.478

    Модуль зацепления (нормальный), мм  . . . . .        3.500         2.000

    Силы в зацеплении, Н:

       Окружная (суммарная для шеврона)   . . . .       6705.2        1756.4

       Радиальная (суммарная  для шеврона) . . . .       2610.6         652.3

       Осевая                             . . . .           .0         356.7

    Вращающий момент на  Шестерне, Н.м     . . . .        229.4          34.4