Расчет редуктора ленточного конвейера

1. Введение.

1.1 Представленный на рисунке 1 привод к ленточному конвейеру предназначен для работы согласно графику нагрузки (рисунок 2) с ресурсом работы с коэффициентами и использования.

1.2 Привод состоит из электродвигателя соединенного с ведущим валом двухступенчатого редуктора при помощи плоскоременной передачи и установленного на сварную фундаментную раму.

1.3 В свою очередь агрегат связан с приводом валом, установленным на станину конвейера цепной муфтой с однорядной цепью.

1.4 Плоскоременная передача привода, состоящая из плоского ведущего и выпуклого ведомого шкивов и плоского ремня.

1.5 Редуктор привода – горизонтальный, двухступенчатый выполненный прямозубыми цилиндрическими колесами.

1.6 По требованиям правил техники безопасности все движущиеся открытые детали и узлы привода закрыты защитными кожухами, которые проектом предусмотрены, но не разрабатываются.

2. Кинематическая схема привода.

Рисунок 1 – Кинематическая схема привода.

Мощность электродвигателя – 3 кВт.

Число оборотов n_дв =1500 об/мин.

Передаточное отношение привода – 52,2

Передаточное отношение: первой ступени редуктора U₁ =5,71;

второй ступени редуктора U₂ =3,66;

плоскоременной передачи U₃ =2,5;

редуктора U_ред =20,88;

Валы	I	II	III	IV
Угловая скорость, рад/с	149,15	59,66	10,45	16,3
Крутящий момент, Н·м	19,72	46,37	254,2	153,37
Мощность, Вт	2941,2	2766,2	2656,38	2500

График нагрузки.

Рисунок 2 – График нагрузки.

Срок службы – 5 лет.

Коэффициент использования привода в году - .

Коэффициент использования привода в сутки - .

3. Кинематический расчет привода

3.1. Требуемая мощность электродвигателя для привода:

, (4.1) с.3 /3/

где - мощность на рабочем органе привода, Вт

- общий КПД привода от двигателя до барабана,

, (4.2) с.3 /3/

где h_рем. – КПД, учитывающий потери в плоскоременной передаче,

h_подш. – КПД, учитывающий потери в паре подшипников,

h_{цил.пер.} – КПД зубчатой цилиндрической передачи,

h_м. – КПД муфты

h_рем. = 0,95;

h_подш. = 0,99;

h_{цил.пер.} = 0,97;

h_м. = 0,99; (все КПД из табл.1 с.4 /3/)

3.2. Приемлемая угловая скорость вращения вала электродвигателя:

(4.3)с.4 /3/

где - угловая скорость вращения рабочего органа, рад/с

- оценочное передаточное отношение привода, которое связано с передаточным отношением последовательно соединяемых передач зависимостью:

, (4.4)

Принимаем:

u₂ =3 быстроходная зубчатая передача, с цилиндрическими колесами

u₃ =3 тихоходная зубчатая передача, с цилиндрическими колесами

u₁ =4, плоскоременная передача

3.3. Выбор мощности электродвигателя:

Приемлемая угловая скорость вращения вала электродвигателя

(4.5)

Частота вращения:

3.4 Выбор двигателя. (табл.3 с.6 /3/ )

По полученным данным выбираем асинхронный трехфазный двигатель 4А100S4У3, у которого N_ДВ =3кВт, d_вых =28мм, синхронная частота вращения , .

Проверяем соблюдение требование графика нагрузки и характеристики двигателя. По графику нагрузки . По характеристике двигателя 4А100S4У3 (с.7) /2/

Условие < выполняется.

3.5 Асинхронная частота вращения вала электродвигателя

Асинхронная частота вращения вала электродвигателя с учетом скольжения при номинальной нагрузке (об/мин):

(4.6)

где n- синхронная частота вращения вала электродвигателя, (об/мин)

S – скольжение, при номинальной нагрузке, (с.1) /2/

3.6 Передаточное отношение привода

,

3.7 Разбивка общего передаточного отношения привода по ступеням.

(4.7)

Принимаем u₁ =2,5 (плоскоременная передача), тогда:

Так как быстроходная ступень нагружена меньше, чем тихоходная, то для получения оптимального передаточного отношения пользуются формулой:

u₂ =5.71 быстроходная зубчатая передача, с цилиндрическими колесами;

u₃ =2,8 тихоходная зубчатая передача, с цилиндрическими колесами.

3.8. Угловые скорости и частоты вращения на валах : (с.5 /3/)

3.9. Мощности на валах: (с.7 /3/)

Для всех валов привода:

3.10. Крутящие моменты на валах: (с.7 /3/)

4. Расчёт передач привода.

4.1 Расчёт плоскоременной передачи

4.1.1 Определим диаметр ведущего шкива по уравнению Саверина:

(5.1)

Принимаем по ГОСТ 17383-72 D₁ =140мм.

4.1.2 Определим диаметр ведомого шкива:

(5.2)

где - коэффициент упругого скольжения.

Принимаем по ГОСТ 17383-72 D