Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи

Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи

Индивидуальное задание


по дисциплине «Детали машин и ПТМ»


Тема: «Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет

червячной передачи»

1. Исходные данные


Тип редуктора – червячный

Сила полезного сопротивления на ленте редуктора F=8 кН

Скорость движения ленты V=0,6 м/с

Диаметр барабана конвейера D= 0,4 м

Материал червячного вала – Сталь 40ХН (закалка)

Материал червячного колеса – БрА10Ж4Н4


2. Кинематическая схема привода ленточного конвейера


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи

Рисунок 2.1 Кинематическая схема привода ленточного конвейера


3. Выбор электродвигателя и кинематический расчет


3.1 Общий КПД привода ленточного конвейера.


Принимаем КПД червячного редуктора Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи= 0,9 [1, c. 5]

Коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи=0,99 [1, c. 5]

КПД открытой цепной передачи Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи=0,92 [1, c. 5]

КПД открытой ременной передачи Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи=0,97 [1, c. 5]

Потери в опорах вала приводного барабана Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи=0,99 [1, c. 5]


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи


3.2 Определяем мощность на валу барабана


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи, кВт


3.3 Определяем требуемую мощность электродвигателя


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи, кВт


Выбираем стандартный асинхронный электродвигатель серии 4А, закрытый обдуваемый мощностью Р=7,5 кВт с синхронной частотой вращения 1500 об/мин 4А132S4УЗ и скольжением s=3,0%. Номинальная частота вращения вала двигателя Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи=1500-0,030 1500=1455 об/мин.


3.4 Определяем угловую скорость вала двигателя


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи, рад/с


3.5 Определяем угловую скорость барабана

Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи, рад/с


3.6 Определяем общее передаточное отношение


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи


Из рекомендаций [1, c. 7] принимаем передаточное отношение редуктора Uред = 8; цепной передачи передачи Uц = 3 ; ременной передачи Uр = 2,115.


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи Проверка выполнена


3.7 Определяем результаты кинематических расчетов на валах


Вал А:

Частота вращения вала Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачиоб/мин

Угловая скорость Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачирад/с

Мощность на валу Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачикВт

Крутящий момент Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачиН м


Вал Б:

Частота вращения вала Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачиоб/мин

Угловая скорость Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачирад/с

Мощность на валу Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачикВт

Крутящий момент Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачиН м

Вал В:

Частота вращения вала Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачиоб/мин

Угловая скорость Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачирад/с

Мощность на валу Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачикВт

Крутящий момент Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачиН м

Вал Г:

Частота вращения вала Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачиоб/мин

Угловая скоростьКинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи рад/с

Мощность на валу Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачикВт

Крутящий момент Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачиН м


Результаты кинематических расчетов сведены в таблицу 3.1


Таблица 3.1 Результаты кинематических расчетов

Вал

Угловая скорость

Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи, рад/с

Частота вращения п, об/мин Мощность на валу Р, кВт Крутящий момент Т, Н м
А 152,3 1455,0 6,150 40,38
Б 72,0 687,8 5,970 82,90
В 9,0 85,9 5,267 585,0
Г 3,0 28,6 4,800 1600

Проверка Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачикН м =1600 Н м

Условие выполнено

4. Расчет зубчатых колес редуктора


4.1 Число витков червяка Z1 принимаем в зависимости от передаточного числа: при Uред = 8 принимаем Z1 = 4 [1, с 55]


Тогда число зубьев червячного колеса:


Z2 = Z1 U = 4 8 = 32


При этом Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи проверка выполнена


4.2 Материал червячного вала – 40ХН с твердостью после закалки не менее 45 HRC [1, с. 35]. Материал венца червячного колеса - БрА10Ж4Н4.


Предварительно принимаем скорость скольжения в зацеплении


Vз= 4м/с. [1, с 68]


Тогда при длительной работе допускаемое контактное напряжение


[ Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи]=175 МПа [1, с. 68].


Допускаемое напряжение изгиба для нереверсивной работы


[ Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи]=KFL [ Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи]


В этой формуле KFL=0,543 при длительной работе;


[ Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи]=101 МПа [1, с. 66].

[ Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи] = 0,543 101 = 54,8 МПа


Принимаем предварительно коэффициент диаметра червяка q=8. [1, c 55]

4.3 Принимаем предварительно коэффициент нагрузки К=1,2. [1, c 369]


Определяем межосевое расстояние из условия контактной выносливости


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи, мм


где Т3 – крутящий момент на ведомом валу редуктора Т3 = ТВ = 585 Н м (см. табл. 3.1)

К - коэффициент нагрузки К=1,2 [1, c 369]

Z2 – число зубьев ведомого колеса


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачимм


Модуль


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачимм


Принимаем по ГОСТ 2144-76 стандартные значения т=8 мм; q=8

Межосевое расстояние при стандартных значениях т и q:

Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачимм


4.4 Основные размеры червяка


делительный диаметр червяка


d1 =q m =8 8 =64 мм


диаметр вершин витков червяка


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачимм


диаметры впадин витков червяка


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачимм


длина нарезанной части шлифованного червяка


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачимм


Принимаем в1 = 130 мм.


Делительный угол подъема витка при Z1 = 4 и q=8 Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи=26 Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи34’ [1, с. 57].


4.5 Основные размеры венца червячного колеса:


делительный диаметр червячного колеса

Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачимм


диаметр вершин зубьев червячного колеса


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачимм


диаметры впадин зубьев червячного колеса


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачимм


наибольший диаметр колеса


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачимм


ширина венца червячного колеса


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачимм


Окружная скорость червяка


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачим/с,


где п1 – частота вращения червячного вала, п1 = пБ = 687,8 об/мин (см. табл. 3.1)

Скорость скольжения


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачим/с

при этой скорости [ Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи]=184 МПа

погрешность составит Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи.%, что в пределах допускаемых отклонений [1, с 62].


4.6 Расчет контактных напряжений [ Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи]:


Выбираем 7-ю степень точности передачи, при этом Кv=1,0 [1, с. 65].

Коэффициент неравномерности распределения нагрузки определяем по формуле [1, c 64]


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи,


где Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи – коэффициент деформации червяка при q=8 и z=4 Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи=47 [1, с. 64].

х- вспомогательный коэффициент х=0,6 [1, с. 65].


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи


Коэффициент нагрузки


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи


Проверяем контактное напряжение по формуле

Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачиМПа

Полученный результат больше допускаемого напряжения на Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи%, что свидетельствует о перегрузке в допускаемых пределах [1, c 62]. Уточняем ширину венца червячного колеса:


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачимм


Принимаем ширину венца b = 65 мм


4.7 Проверка прочности зубьев червячного колеса на изгиб.


Эквивалентное число зубьев


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи


Коэффициент формы зуба YF =2,37 [1, с. 63].


Напряжение изгиба


Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи МПа


что значительно меньше вычисленного ранее [ Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи]=54,8 МПа

Условие выполнено.


4.8 Результаты расчетов зубчатых колес сведены в таблицу 4.1

Таблица 4.1 Основные характеристики зацепления

№ п/п Параметр Червячный вал Червячное колесо
1. Межосевое расстояние, мм 160
2. Модуль,мм 8
3. Число зубьев 4 32
4. Делительный диаметр, мм 64 256
5. Диаметр вершин зубьев, мм 80 272
6. Диаметры впадин, мм 44,8 236,8
7. Наибольший диаметр колеса, мм ___ 284
8. Длина нарезанной части шлифованного червяка, мм 155 ___
9. Ширина венца червячного колеса, мм ___ 65
10. Материал Сталь 40ХН БрА10Ж4Н4

11.


Допускаемое контактное напряжение, МПа



184


12 Расчетное контактное напряжение, МПа 191
13. Допускаемое напряжение изгиба, МПа ____ 54,8
14. Расчетное напряжение изгиба, МПа ____ 7,66

5. Литература


1. Чернавский С.А. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для учащихся машиностроительных специальных техникумов – М.: Машиностроение, 1988.

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: