Введение Согласно заданию требуется разработать привод ленточного конвейера, состоящий из электродвигателя, червячного редуктора.
Требуется выбрать электродвигатель, рассчитать зубчатые и червячную передачи, спроектировать и проверить пригодность шпоночных соединений, подшипников, разработать общий вид редуктора, разработать рабочие чертежи деталей.
Электродвигатель выбирается исходя из потребной мощности и частоты вращения. Зубчатая передача рассчитывается по условиям контактной выносливости зубьев, проверяется на статическую прочность. Валы проектируются из условия статической прочности (ориентировочный расчет) и проверяются на выносливость по коэффициенту запаса прочности.
Шпоночные соединения проверяются на смятие и размеры принимаются в зависимости от диаметра соответствующего участка вала. Пригодность подшипников оценивается долговечностью по динамической грузоподъёмности. Типовой размер муфты определяется исходя из передаваемого момента, частоты вращения соединяемых валов и условий эксплуатации.
При расчёте и проектировании ставится цель: получить компактную, экономичную и эстетичную конструкцию, что может быть достигнуто использованием рациональных материалов для деталей передач, оптимальным подбором передаточного числа передач, использованием современных конструктивных решений, стандартных узлов и деталей при проектировании привода.
1. Кинематический расчёт привода
1.1 Схема привода
Рисунок 1. Схема привода и график нагрузки
На схеме обозначены:
1-электородвигатель,
2-муфта,
3-редуктор,
4-муфта,
5-барабан. Движение от электродвигателя через муфту передается на входной вал редуктора, далее, через цилиндрическую косозубую передачу 1-2 на промежуточный вал 2-3 редуктора и, затем, через червячную передачу 3-4 на выходной вал 4 редуктора, затем через муфту на приводной барабан.
1.2 Выбор электродвигателя
Определение требуемой мощности электродвигателя
Рэд = Рвых / hобщ ,
где Рвых - общая мощность на выходе, кВт.
hобщ - общий КПД привода;
hобщ= h3×hч×h4п×hм ,
где hз - КПД зубчатой передачи 1-2;
hч - КПД червячной передачи 3-4;
hп - КПД пар подшипников;
hм - КПД муфты
hобщ = 0,89 ×0,94×0.98 ×0,99= 0,81
Рвых = Ft × V, где Ft - окружное усилие на барабане, кН ;
V - скорость ленты конвейера, м/с;
Рвых = 3650∙0,9 = 3285Вт = 3,285 кВт;
Рэд = ,
Определение требуемой частоты вращения вала
nэ.тр = nвых×i12×i34
где, i12 -передаточное отношение передачи 1-2
i34 - передаточное отношение передачи 3-4
nвых - требуемая частота вращения на выходе привода
nэ.тр= 28,648·3·18=1546,9 об/мин.
nвых = ,
где Dб - диаметр барабана;
nвых = об/мин
nэ.тр= 34,4*28*2,95=2841,4 об/ми
1.3 Уточнение передаточных отношений
Общее передаточное отношение равно: iобщ = nэд / nвых
где, nэд- асинхронная частота вращения электродвигателя;
nвых- число оборотов выходного вала;
iобщ=
i34 = iобщ / i12 = 82,84 / 28= 2,95
2. Кинематический и силовой расчёт
2.1 Определение мощностей на валах
P1= Pэд ×hм Р1 = 4,056·0,98·= 3,966 кВт
Р23 = Р1 ×hч ×hп Р23 = 3,966 × 0,89 × 0,99 = 3,529 кВт
Р = Р23*×hц Р =3,529*0,94 = 3,318 кВт
Рб = Рв × hп Рб = 3,318 × 0,99 = 3,285кВт
где Р1, Р23, Рв, Рб - мощности на соответствующих валах.
2.2 Частота вращения валов привода
n1 = nэд n1 = 2850 об/мин
n23 = n1/i12 n23 = 2850/ 28 = 101,78 об/мин
n45 = n23/i34 n45 = 101,78/ 2,95 = 34,5 об/мин
2.3 Скорость вращения валов
w i= π×ni / 30
w1 = 3,14× 2850 / 30 = 298,3 рад/с
w23 = 3,14× 101,78 / 30 = 10,65 рад/с
w45 = 3,14× 34, 5 / 30 = 3,611 рад/с
где, i - индекс вала согласно принятому обозначению.
2.4 Крутящие моменты на валах
Тi = Рi×103/wi
Т1 = 4,056×103 / 298,3 = 13,29 Н×м,
Т23 = 3,529×103 / 10,65 = 331,36 Н×м
Т45 = 3,285×103 / 3,611 = 917,1 Н×м
Таблица 2.1
Результаты кинематического и силового расчёта:
Вал Передат. ............
