Задание Рассчитать привод конвейера Привод - файл

приобрести
скачать (178.7 kb.)


Задание

Рассчитать привод конвейера
Привод – это система, состоящая из электродвигателя и связанных с ним устройств для приведения в движение рабочих органов машины.

В заданном приводе движение от электродвигателя передается через ременную передачу на зубчатый цилиндрический редуктор, а от него – на рабочую машину, выполняющую основную работу.


Рис.1 Схема привода конвейера


Таблица 1 Значения параметров задания


№ варианта

Мощность на ведомом валу, Р3 (кВт)

Частота вращения ведомого вала, п3 (об/мин)

1

3,3

150

2

6,3

120

3

4,7

100

4

4,6

100

5

4,6

130

6

6,3

150

7

3,3

120

8

4,6

120

9

4,6

220

10

6,4

110

Таблица 2 Данные своего варианта




№ варианта

Мощность на ведомом валу, Р3 (кВт)

Частота вращения ведомого вала, п3 (об/мин)











ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА 01

Выбор электродвигателя. Кинематический расчет привода



Цель работы: Подобрать электродвигатель для привода конвейера и рассчитать его основные кинематические параметры.
Задание:

  1. Определить общий КПД привода, ηобщ.

2. Определить требуемую мощность электродвигателя, Ртр, кВт.

3. Выбрать электродвигатель.

4. Определить общее передаточное число привода, иобщ.

5. Распределить общее передаточное число привода по элементам схемы.

6. Определить угловые скорости валов, ω, рад/с.

7. Определить мощности на валах привода, Р, кВт.

8. Определить вращающие моменты, М, Н∙м.
Порядок выполнения работы


  1. Определяем общий КПД привода, ηобщ.

,

где ηред – КПД редуктора;



ηр.п. - КПД ременной передачи;

ηподш - КПД одной пары подшипников качения;

п - число пар подшипников качения в данном приводе.
КПД отдельных элементов привода ηред , ηр.п., ηподш выбираем по табл. 3
Таблица 3 Некоторые характеристики кинематических пар

Тип передачи



Коэффициент полезного действия

(КПД), η


Закрытая зубчатая цилиндрическая

0,96 …0,98

Ременная (все типы)

0,94…0,96

Цепная (все типы)

0,92…0,95

Муфта соединительная

0,98

Подшипники качения (одна пара)

0,99…0,995

2. Определяем требуемую мощность электродвигателя Ртр, кВт



,
где Р3 – мощность на ведомом валу, кВт

3. Выбираем электродвигатель из соотношения РэРтр,

где Рэ – табличное значение мощности двигателя, кВт, выбираем по табл.4
Таблица 4 Электродвигатели асинхронные серии 4А

Синхронная частота вращения вала двигателя пд = 1000 об/мин



Мощность, Рэ, кВт


Тип двигателя



Асинхронная частота,

пэ, об/мин


3

112МА6

955

4

112МВ6

950

5,5

132S6

965

7,5

132M6

970

11

160S6

975

Таблица 5 Параметры выбранного электродвигателя



Мощность, Рэ, кВт


Тип двигателя



Асинхронная частота,

пэ, об/мин









4. Определяем общее передаточное число привода иобщ.



,

где п3 – частота вращения вала электродвигателя, об/мин

5. Распределяем общее передаточное число привода по элементам схемы.
иобщ = иредир.п.,
где иред – частота вращения вала электродвигателя.

Для этого принимаем ир.п = 2…4, корректируем иред по стандартному ряду ГОСТ 21426-75

1-й ряд 2,0 2,5 3,15 4,0 5,0 6,3

и

2-й ряд 2,24 2,8 3,55 4,5 5,6


1-й ряд значений следует предпочитать 2-му ряду; не рекомендуется применять для одноступенчатых редукторов и > 5,0.

Уточняем передаточное число ременной передачи ,

где иред – стандартное значение

6. Определяем угловые скорости валов ω, рад/с.


6.1 Определяем угловую скорость вала электродвигателя ω1, рад/с

6.2 Определяем угловую скорость ведущего вала редуктора ω2, рад/с



6.3 Определяем угловую скорость ведомого вала передачи ω3,рад/с



7. Определяем мощности на валах привода Р, кВт.


7.1 Определяем мощность вала электродвигателя Р1, кВт

Р1 = Ртр
7.2 Определяем мощность ведущего вала Р2, кВт

7.3 Определяем мощность ведомого вала Р3, кВт по заданию.




  1. Определяем вращающие моменты М, Н∙м.

8.1 Определяем вращающий момент на валу электродвигателя М1, Н∙м



8.2 Определяем вращающий момент на ведущем валу М2, Н∙м



8.3 Определяем вращающий момент на ведомом валу М3, Н∙м



Рассчитанные параметры привода занести в контрольную табл. 6.


Таблица 6 Параметры привода


Параметры

Значения













  1. Расчет цилиндрической прямозубой передачи





  1. Выбираем материал шестерни и колеса

Таблица 8 Материалы шестерни и колеса




Элементы передачи

Марка стали

Термическая обработка

Твердость поверхности,

НВ

Средняя твердость, НВср

Предел текучести,

σ т, МПа

Шестерня

40ХН

Улучшение

269…302

286

750

Колесо

40ХН

Улучшение

235…262

249

630

2. Выбираем допускаемые напряжения

2.1 Определяем допускаемое контактное напряжение и напряжение изгиба

[σ]H = КHL [σ]HO ; [σ]F = КFL [σ]FO,


где КHL – коэффициент долговечности по контактным напряжениям;

КFL – коэффициент долговечности по изгибу;

[σ]HO и [σ]FO – допускаемые напряжения, соответствующие числу циклов перемены напряжений.


Для расчетов принимаем

Допускаемые напряжения [σ]HО1, [σ]FО1 – для шестерни и [σ]HО2, [σ]FО2 – для колеса определяем по табл. 9


Таблица 9 Выбор допускаемых напряжений

Термообработка



Марка стали


[σ] Но, МПа


[σ] Fо, МПа



Улучшение

45, 40Х, 40ХН, 35ХМ, 45ХЦ

1,8НВср + 67


1,03НВср



Закалка ТВЧ по контуру зубьев (m ≥ 3 мм)

40Х, 40ХН, 35ХМ, 45ХЦ


14HRCср + 170



370

Закалка ТВЧ сквозная

(m < 3 мм)



310

Цементация и закалка

20Х, 20ХНМ, 18ХГТ, 12ХН3А, 25ХГНМ

19НRCср


480


2.2 Для дальнейших расчетов принимаем меньшие значения допускаемых напряжений [σ]H, [σ]F, МПа


3. Определяем межосевое расстояние аω, мм
,
где Т2 = М3;

Ка – коэффициент, зависящий от типа передачи. Для прямозубых передач Ка = 4950.

КНВ – коэффициент концентрации нагрузки. Принимается по табл.10 в зависимости от коэффициента Ψd
Ψd = 0,5 Ψа(и ± 1), где Ψа принимают в зависимости от положения колес относительно опор:

При симметричном расположении 0,4…0,5.


Таблица 10


Расположение шестерни относительно опор

Коэффициент КНВ

Твердость зубьев НВ колеса

Ψd


0,2



0,4


0,6


0,8


1,2

Консольное, опоры - шарикоподшипники

≤ 350


1,08

1,17

1,28

-

-

> 350


1,22

1,44

-

-

-

Консольное, опоры - роликоподшипники

≤ 350


1,06

1,12

1,19

1,27

-

> 350


1,11

1,25

1,45

-

-

Симметричное

≤ 350


1,01

1,02

1,03

1,04

1,07

> 350


1,01

1,02

1,04

1,07

1,16

Несимметричное

≤ 350


1,03

1,05

1,07

1,12

1,19

> 350


1,0

1,12

1,20

1,29

1,48


Полученное значение аω округляем до ближайшего большего стандартного значения: 40, 50, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 220, 250, 280, 315 мм.
4. Определяем предварительные основные размеры колеса

4.1 Делительный диаметр d2, мм




    1. Ширину венца b2, мм



Принимаем b2 по табл.11, округляя в ближайшую сторону до стандартного.
Таблица 11 Нормальные линейные размеры


3,2

10

32

100

320

5,6

18

56

180

560

3,4

10,5

34/35

105

340

6,0

19

60/62

190

600

3,6

11

36

110

360

6,3

20

63/65

200

630

3,8

11,5

38

120

380

6,7

21

67/70

210

670

4,0

12

40

125

400

7,1

22

71/72

220

710

4,2

13

42

130

420

7,5

24

75

240

750

4,5

14

45/47

140

450

8,0

25

80

250

800

4,8

15

48

150

480

8,5

26

85

260

850

5,0

16

50/52

160

500

9,0

28

90

280

900

5,3

17

52/55

170

530

9,5

30

95

300

950

Примечание. Под косой чертой приведены размеры посадочных мест для подшипников качения.


5. Определяем модуль зубьев передачи m, мм.
,
где Кm = 6,8 - коэффициент для прямозубых передач.
Полученное значение модуля округляем до ближайшего большего стандартного значения.

1-й ряд 1,0; 1,5; 2; 2,5; 3; 4; 5; 6; 8; 10



m, мм

2-й ряд 1,25; 1,75; 2,25; 2,75; 3,5; 4,5; 5,5; 7; 9

При выборе модуля 1-й ряд следует предпочитать 2-му ряду.

6. Определяем суммарное число зубьев z




Полученное значение z округляем в меньшую сторону до целого числа.
7. Определяем число зубьев шестерни z1 и колеса z2



Значение z1 округляем в ближайшую сторону до целого; zmin = 17 – для прямозубых колес.

z2 = z - z1
8. Определяем фактическое передаточное число иф


Определяем отклонение от заданного передаточного числа



  1. Определяем диаметры колес


При расчетах все параметры передачи следует округлять с точностью до третьего знака после запятой.


    1. Определяем делительные диаметры шестерни d1 и колеса d2

9.2 Определяем диаметры окружностей вершин da и впадин зубьев df


Шестерни
Колеса


  1. Определяем силы в зацеплении передачи

    1. Определяем окружную силу Ft, Н


10.2 Определяем радиальную силу Fr, Н
,
где а – угол зацепления, а = 200
Рассчитанные параметры зубчатой передачи занести в контрольную таблицу 12.

Таблица 12 Параметры зубчатой передачи





Параметры



Значения

Делительный диаметр колеса d2,мм





Диаметры вершин зубьев колес da1 ; da2, мм





Ширина венцов зубчатых колес b1 = b2, мм





Модуль зубьев колес m, мм





Число зубьев колес z1, z2





Межосевое расстояние аω, мм





Силы в зацеплении Ft1 = Ft2 ; Fr1 = Fr2







Задание Рассчитать привод конвейера
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации