Проектирование привода ленточного конвейера Энергетический и

Курсовое проектирование

по дисциплине “Детали машин”

Тема:

“Проектирование привода ленточного конвейера”

Введение

Основная цель курсового проекта по деталям машин – приобретение студентом навыков проектирования. Работая над проектом, студент выполняет расчёты, учится рациональному выбору материалов и форм деталей, стремится обеспечить их высокую экономичность, надёжность и долговечность. Приобретённый студентом опыт является основой для выполнения им курсовых проектов по специальным дисциплинам и для дипломного проектирования, а так же всей дальнейшей конструкторской работы.

Проектируемый привод ленточного конвейера состоит из электродвигателя марки 4A100L8У3 (Pд=3,0 кВт;Nд=710 мин), редуктора коническо-цилиндрического двухступенчатого, барабана. Передача крутящего момента от электродвигателя на редуктор осуществляется с помощью муфты МУВП (радиальное смещение 0,3 мм, угловое 0,8). Крутящий момент от редуктора на приводной вал передаётся с помощью жёстко-компенсирующей муфта (ГОСТ 5006-55).

1. Энергетический и кинематический расчет привода

Мощность, потребляемую конвейером, по ф. стр.5 [1]:

P_p =F_t V=3,1×0,8=2,48 кВт,

где F_t – тяговое усилие на барабане, кН;

V – окружная скорость

Мощность, потребляемая электродвигателем:

P_эп =Р_р /h=2,48/0,879=2,821 кВт,

где h - общий К.П.Д. привода:

h=h₁ h₂ ⁴ h₃ ² h₄ =0,98×0,995⁴ ×0,92×0,995=0,879

где h_пк , h_м , h_кп, h_цп – КПД соответственно подшипников качения, муфты, конической и цилиндрической зубчатой передач.

Определяем частоту вращения приводного вала:

n_р =60000×V/(p×D)=60000×0,8/(3,14×225)=67,9 мин^-1 .

Определяем желаемую частоту вращения электродвигателя по ф. стр. 6 [1]:

n_эж =n_р ×U₀ =67,9*10=679 мин^-1 ,

где U₀ – общее ориентировочное передаточное число привода, табл. 5.6 [4],

U₀ =U_бпо ×U_тпо =2,5×4=10,

где U_бпо , U_тпо – ориентировочные передаточные числа соответственно быстроходной и тихоходной передач из табл. 2 [1].

Исходя из вычисленных значений Р_эп и n_эж по ГОСТ 28330-89 выбираем электродвигатель 4А100L8У3 с синхронной частотой вращения n_эдс =710 мин^-1 и мощностью Р_эд =3,0 кВт.

Определяем передаточное число привода:

U₀ =n_эда /n_p =710/67,9=10,45.

Разбиваем U₀ на передаточные числа:

U_тп =U₀ /U_бп =10,45/2,5=4

где U_бп =2.5 – передаточное число быстроходной передачи;

Определяем частоты вращения валов стр. 11 [1]:

n₁ =710 мин^-1 ,

n₂ =n₁ /U_бп =710/2.5=284 мин^-1 ,

n₃ =n₂ /U_тп =284/4=71 мин^-1 ,

Определяем мощности, передаваемые валами по ф. стр. 11 [1]:

Р₁ =Р_эп ×h_м =2,8×0.995=2.786 кВт;

Р₂ = Р_эп ×h_к.п ×h_пк ×h_м =2.783*0.995*0,995*0,95=2.633 кВт;

Р₃ =Р₂ ×h_к.п =2.633*0.98=2.58 кВт;

Определяем угловые скорости валов привода по ф. cтр. 11[1]:

w₁ =p×n₁ /30=3,14×710/30=74.35 с^-1 ;

w₂ =p×n₂ /30=3,14×284/30=29.74 с^-1 ;

w₃ =p×n₃ /30=3,14×71/30=7.43 с^-1 .

Определяем крутящие моменты на валах привода по:

Т₁ =Р₁ /w₁ =2786/74.35=37.47 Н×м;

Т₂ =Р₂ /w₂ =2633/29.74=88.53 Н×м;

Т₃ =Р₃ /w₃ =2580/7.43=347.24 Н×м;

w1	w2	w3	Т1	Т2	Т3
74.35 с-1	29.74 с-1	7.43 с-1	37.47 Н×м	88.53 Н×м	347.24 Н×м

2. Выбор материала и определение допускаемых напряжений для зубчатых передач

Желая получить сравнительно небольшие габариты и невысокую стоимость редуктора, выбираем для изготовления шестерен и колёс сравнительно недорогую легированную сталь 40Х. По таблице 8.8 [2] назначаем термообработку: для шестерен – азотирование поверхности 50…59 HRC при твёрдости сердцевины 26…30 HRC, ,;для колеса – улучшение 230…260 HB,.

Определяем допускаемые контактные напряжения

Для колёс обеих ступеней по табл. 8.9 (с. 168, [2]):

мПа

для шестерни обеих ступеней

Коэффициент безопасности

Число циклов напряжений для колеса второй ступени, по формуле (8.65,[2]), при с=1:

=60*1*71*10416=4,4*