Проектирование привода конвейера

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

Тюменский государственный  нефтегазовый университет

филиал  в г. Нижневартовске 
 
 
 
 

Расчётно-пояснительная записка

к курсовой работе

« Детали машин и основы конструирования  »

Тема: "Проектирование привода конвейера"

                                                    
 
 
 
 
 
 

Выполнил: студент НРзс-09-(3)                                                 Салехов В.К.

Проверил : ст. пр.                                                                         Устьянцев В.В. 
 
 
 
 

Нижневартовск 2011 
 
 

Введение

         Червячной передачей называется механизм, служащий для преобразования вращательного движения между валами со скрещивающимися осями. Обычно червячная передача состоит из червяка  1 и сопряженного с ним червячного  колеса  2. Угол скрещивания осей обычно равен 90°; неортогональные передачи встречаются редко. Червячные передачи относятся к передачам с зацеплением, в которых движение осуществляется по принципу винтовой пары. Поэтому червячные передачи относят к категории зубчато-винтовых.

  Обычно  ведущее звено червячной передачи — червяк, но существуют механизмы, в которых ведущим звеном является червячное колесо.

  Достоинства червячных передач: компактность конструкции  и возможность получения больших  передаточных чисел в одноступенчатой  передаче (до U = 300 и более); высокая кинематическая точность и повышенная плавность работы; малая интенсивность шума и виброактивности; возможность обеспечения самоторможения.

  Недостатки  червячных передач: значительное геометрическое скольжение в зацеплении и связанные  с этим трение, повышенный износ, склонность к заеданию, нагрев передачи и сравнительно низкий КПД (от η = 0,5 до 0,95); необходимость применения для ответственных передач дорогостоящих и дефицитных антифрикционных цветных металлов. Указанные недостатки ограничивают мощность червячных передач (обычно до 60 кВт).

  Червячные передачи находят широкое применение, например, в металлорежущих станках, подъемно-транспортном оборудовании, транспортных машинах, а также в  приборостроении. 
 
 
 

Проектирование  привода цепного конвейера 
 

Схема варианта конструкции 
 
 

 
 
 

Исходные данные для расчёта и проектирования : 

- мощность на  ведомом валу редуктора  Рз =9 кВт;

- угловая скорость  вращения ведомого вала ώз = 1.8π рад/с 

- срок службы 5 лет при постоянной рабочей  нагрузке. 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Выбор электродвигателя и кинематический расчёт привода. 

Расчёт требуемой  мощности электродвигателя, кВт 

По таблице 1.1 примем: 

- КПД  учитывающий потери пары подшипников качения ŋ1=0,99;

- КПД  цепной  передачи ŋ2=0,90;

- КПД  червячной  передачи ŋ3=0,7 

Общий КПД привода : 

ŋ =0,99³ · 0,90 · 0,7=0.611 
 

Требуемая мощность электродвигателя: 

     Рз     9

Ртр = ─ =     ─     =14.7 кВт;

     ŋ 0,611 
 

Принимаем электродвигатель серии 4АН-180-S8 со следующими

характеристиками: 

Рдв = 15 кВт ;   n = 750 об/мин. 
 
 

Частота вращения звёздочки цепного конвейера : 

     30·ώз 30·1,8·π

nз =    —   =      —          = 54

       π 3,14 

При выборе электродвигателя учитываем возможность пуска  транспортёра    с полной нагрузкой.

Поэтому выбираем двигатель с повышенным пусковым моментом. 
 
 
 
 
 

              

                                                                    nдв 750 

Передаточное  отношение привода  u =   —  =    —   = 13,9

              nз  54 
 

Намечаем ориентируясь на таблицу 1.2 частные передаточные числа 

редуктора uред =9.6 ;  цепной передачи  u1= 2. 

Частоты вращения и угловые скорости валов: 

n1 = nдв =750 об/мин 

     n1 750

n2 =   —   =    —   = 78,1 об/мин

     uред 9,6 

     n2 78,1

nз =   — =   —   =  39,1 об/мин

     u1   2 
 

ώ1 = ώдв = π · n1 : 30 = 3,14 · 750 : 30 = 78,5 рад/С 

ώ2 = ώ1 : uред = 78,5 : 9,6 = 8,18 рад/c 

ώ3 = ώ2 : u1 = 8,18 : 2 = 4,1 рад/с 
 

Расчёт крутящих моментов 

     Р1 Ртр 15·10³

Т1 =  — =  —   =      —    = 191 Нм = 191·10³ Нмм

     ώ1 ώ1 78,5 
 

Т2 = Т1 · uред  = 191 · 10³ · 9,6 = 1834 ·10³ Нмм 
 

Т3 = Т2 · u1 = 1834 · 10³ · 2 = 3668 · 10³ Нмм 
 
 
 
 

 
 

2.Предварительный  расчёт валов 

Расчёт выполняем  на кручение по пониженным допускаемым  напряжениям.

Крутящие моменты  в поперечных сечениях валов: 

- ведущего Т1 = 191·10³ Нмм

- ведомого Т2 = 1834 ·10³ Нмм 

                          

      ³ 

Расчётная формула : d = √Т/0,2·[τ] , [τ]к = (25) Н/мм²  

Ведущий вал :  

      ³

диаметр вала             d в1=  √ 191·10³/0,2 · 25 = 33,68 ≈ 35 мм 
 

диаметр вала под подшипник 

                                     dвп = 1,1· d в1 = 1,1 · 35 = 38,5 ≈ 40 мм 
 

Ведомый вал: 

        ³

диаметр вала            d в2 = √ 1834 ·10³/0,2 · 25 = 71,6 ≈ 75 мм 
 

диаметр вала под  червячным колесом : dкч = 85мм 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выбор подшипников 
 

 
 

3.Расчёт  параметров цепной  передачи.

 

Приводная роликовая  цепь 

Вращающий момент на ведущей звёздочке 

Т3 = 3668 · 10³ Нмм 

Передаточное  число принимаем  uц = 2