Детали машин Устиновский

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ 3

1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И  СИЛОВОЙ РАСЧЕТ  ПРИВОДА 5

ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 5

1.1 Определение мощности  на валу исполнительного  механизма 5

1.2 Определение расчетной  мощности на валу  двигателя 5

1.3 Определение частоты  вращения вала  исполнительного  механизма 5

1.4 Определение частоты  вращения вала  электродвигателя 6

1.5 Выбор электродвигателя 6

1.6 Определение передаточного  отношения привода 7

1.7 Выбор стандартного  редуктора 7

1.8 Выбор стандартной  зубчатой муфты 7

1.9  Выбор муфты упругой  втулочно – пальцевой  МУВП 9

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 11

Библиографический список 12

   ВВЕДЕНИЕ

                                                                                          

Рисунок 1. Кинематическая схема привода ленточного конвейера

       Кинематическая схема привода ленточного конвейера включает:

1. Двигатель электрический

Назначение  двигателя – преобразовать электрическую  энергию во вращательное движение вала.

 
     

2. Муфта МУВП.

Назначение - передача вращательного момента  между валом двигателя и быстроходным валом редуктора.

Муфта МУВП  для смягчения ударных  нагрузок и компенсации погрешности  монтажа валов (осевое, радиальное, угловое смещения).

 

     Достоинства:

• сравнительная простота конструкции;
• дешевизна изготовления;
• хорошая демпфирующая способность;
• обладают также электроизолирующей способностью;
• удобство замены упругих элементов.

 

     Недостатки:

• из-за низкой прочности резины по сравнению с металлами эти муфты обычно применяются для передачи малых и средних крутящих моментов;
• нагрузочная, компенсирующая и демпфирующая способность невелики из – за малого объема резиновых упругих элементов

3. Редуктор цилиндрический двухступенчатый, развернутая схема.

     Назначение - передает мощность от двигателя к исполнительному механизму с увеличением вращающего момента и уменьшением частоты вращения.

       Достоинства:

• высокий КПД (0,94-0,98);       
• долговечность;
• надежность;
• большая нагрузочная способность;
• низкий люфт выходного вала;
• низкий уровень нагрева;
• отсутствие самоторможения.

         

     Недостатки:

• Маленькое передаточное число на одной ступени. Максимальное передаточное число:

     а) для одноступенчатого - 6,3

     б) для двухступенчатого - 40

     в) для трехступенчатого - 250

• Высокий уровень шума
• Отсутствие самоторможения

 

4. Муфта зубчатая

     Назначение  – соединение тихоходного вала редуктора с исполнительным механизмом, компенсируя погрешности монтажа.

       Достоинства:

• обладают высокой нагрузочной способностью;
• имеют малые габариты;
• просты в изготовлении и эксплуатации;
• простота конструкции;

 

     Недостатки:

• наличие боковых зазоров в зубчатых зацеплениях и жесткость соединения по сравнению с упругими муфтами.

 
     

5. Исполнительный  механизм – барабан.

     Вращение  передается за счет трения, тяговая скорость не высока, скорость перемещения большая.

   1. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА

   ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

   1.1 Определение мощности на валу  исполнительного механизма

P_к ( Р₂) – мощность на валу исполнительного механизма, кВт;

K - порядковый номер вала исполнительного механизма согласно кинематической схеме привода;

F_к (F_t ) – окружное усилие  на исполнительном механизме, Н;

V_t (V₂ )– скорость перемещения груза, м/с.

 

     

 

   1.2 Определение расчетной мощности  на валу двигателя

 – мощность на валу двигателя, кВт;

- мощность на валу исполнительного механизма, кВт;

- коэффициент полезного действия  привода.

     _{Ориентируясь  на среднее значение передаточного отношения  червячного редуктора, выбираем с последующим  уточнением:}

  [1, с. 9, табл 1.1].

   1.3 Определение частоты вращения  вала исполнительного механизма

- частота вращения вала исполнительного механизма, _;

π – константа;

d – диаметр, мм.

 
 

   1.4 Определение частоты вращения  вала электродвигателя

- частота вращения вала электродвигателя, ;

i –  передаточное отношение.

 [1, c. 11, табл.1.2]

=1500 ( золотая середина)

 

   1.5 Выбор электродвигателя

Р₁ = 1,7 кВт => Выбираем двигатель 90LA/1395 [2, c. 417, табл. 24,9]

 

- частота вращения вала электродвигателя, .

                              Рисунок 2. Эскиз электродвигателя 90LA/1395

 

Тип двигателя - 90LA, число полюсов 2,4,6,8.

d₁= 24 мм, l₁ =50 мм, l₃₀  =337 мм, b₁= 8 мм, h₁ =7 мм, d₃₀ =210 мм, l₁₀=125 мм, l₃₁=56 мм, d₁₀=10 мм, b₁₀= 140 мм, h=90 мм, h₁₀= 11 мм, h₃₁=225 мм, Т_мах / Т = 2,2

[2, c. 414, табл. 24.7]

   1.6 Определение передаточного отношения  привода

, где

i –  передаточное отношение.

 

   1.7 Выбор стандартного редуктора

При выборе редуктора важны два параметра:

1. Момент на исполнительном механизме Т₂;
2. Передаточное отношение.

      

 

Рисунок 3. Габариты и присоединительные размеры цилиндрических двухступенчатых горизонтальных редукторов типа Ц2У

 

Выбираем  редуктор Ц2У-100-16-12К-1-УЗ:

I_ном=16,0 [ с. 740, табл. 60].

Т=650, Ч =125.

= 0,87.

Рисунок 4. Эскиз  редуктора

   1.8 Выбор стандартной зубчатой муфты

     Зубчатые  муфты компенсируют радиальное, осевое и угловое смещение.

     Муфта зубчатая (рисунок 3) состоит из двух одинаковых частей (полумуфт) 1 с внутренними дуговыми зубьями, которые зацепляются с зубьями втулок 2, насаживаемых на концы валов. Обоймы соединены собой болтами.

     Зубчатые  муфты компенсируют угловой прекос в смещения валов за счет боковых  зазоров в зацеплении в пределах одного градуса.

     Назначение: передать вращательный момент от редуктора  к исполнительному механизму. Муфта  жёсткая компенсирующая.

     Муфта стандартизована.

     Номер муфты выбирается по диаметрам соединяемых  валов, проверяется на прочность.

      [рисунок 5] (выходной вал) - наибольший диаметр конического конца тихоходного вала [3, с. 364, табл. 11.5].

 

Т=710 Н·м, n=6300 об/мин, d=40 мм, D=170 мм, D₁=110 мм, D₂=55 мм, B=34 мм, l=55 мм, C=2,5 мм,  b=12 мм, r=185 мм, m=2,5, z=30, A=49, L=115, e=12.

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 5. Муфта зубчатая

 

Проверочный расчет на прочность:

Условия прочности:

K₁ – коэффициент безопасности, принимаемый равным 1,2, если поломка муфты ведет к аварии машины;

K₂ – коэффициент условий работы муфты, выбираемый в пределах от 1 при спокойной работе равномерно нагруженных механизмов до 1,5 при тяжелых условиях работы с ударами неравномерно нагруженных и реверсивных механизмов – 1,3;

К₃ – коэффициент углового смещения полумуфт, принятый равным 1,5 при j=1 градус.

Т_табл – табличное значение момента для данного типоразмера муфты, Н*м;

Т_мах – наибольший момент, передаваемый муфтой при кратковременных перегрузках, Н*м.

Выбранная муфта удовлетворяет условиям прочности.

   1.9 Выбор муфты упругой втулочно – пальцевой МУВП

     Соединение  валов муфтами обеспечивает передачу вращающего момента от одного вала к другому, смягчают толчки и удары. Муфты не изменяют вращающего момента и направления вращения.

     

                     Рисунок 6. Муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП)

 

     МУВП  содержит 2 полумуфты 1 и 2, надеваемые на соединяемые валы. В полумуфте 1 закреплены посредством гаек  по коническим поверхностям металлические пальцы 3, число которых в зависимости  от типоразмера муфты z=4…10. На пальцы надеты гофрированные резиновые втулки, свободно входящие в отверстия полумуфты 2, и металлические дистанционные кольца 5, обеспечивающие монтажный зазор с. 

     Вращение  от полумуфты 1 через пальцы 3 и резиновые втулки 4 передается на полумуфту 2. Упругие элементы подвергаются неравномерному сжатию. Гофрированная форма повышает их податливость, способствуя выравниванию напряжений.