Министерств образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Южно-Уральский государственный университет

(национальный исследовательский университет)

Факультет «Физико-металлургический»

Кафедра «Физического металловедения и физики твердого тела»

Привод цепного конвейера

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К КУРСОВОЙ РАБОТЕ

по дисциплине

«ДЕТАЛИ МАШИН»

Руководитель:

Устиновский.И.П

«__»_________2014г.

Выполнила

студентка группы ФМ-383

Жильгильдина.М.С

Проект защищен

с оценкой

______________

«__»__________2014г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………………………………………..…..6

1.КИНЕМАТИЧЕСКИЙ И СИЛОВОЙ РАСЧЕТ ПРИВОДА. ВЫБОРЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

1.1 Разработка кинематической схемы………………………………………………………7

2. Определение мощности на валу исполнительного механизма…………..7

3. Определение расчетной мощности на валу двигателя…………………………8

4. Определение частоты вращения вала исполнительного механизма….8

5. Определение частоты вращения вала электродвигателя…………………...8

6. Выбор электродвигателя………………………………………………………………………..9

7. Определение передаточного отношения привода и разбивка его между цепной передачей и редуктором…………………………………………………..………10

8. Определение мощностей, вращающих моментов и частот вращения валов………………………………………………………………………………………………….......10

2. КОМПОНОВКА ИСПОЛЬНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА

2.1 Предварительное определение диаметра вала…………………………………..12

2.2 Подбор подшипников …………………………………………………………………………...13

2.3 Расчет вала по эквивалентному моменту……………………………………………..15

2.4 Подбор подшипников качения………………………………………………………………18

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МУФТЫ.....................................................................31

3.1 Расчет предохранительной фрикционной муфты………………………………..21

3.2 Расчет цилиндрической пружины…………………………………………………………26

3.3 Выбор зубчатого соединения муфты……………………………………………………..28

4 РАСЧЕТ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА ……………………………………………..30

4.1 Компоновка вала приводных звездочек ………………………………………………31

4.2 Конструктивные размеры звездочек …………………………………………………….32

5 ВЫБОР БЫСТРОХОДНОЙ МУФТЫ………………………………………………………………

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………...….…………….....................................30

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК……………………………………..............................31

ВВЕДЕНИЕ

Цель курсового проектирования – систематизировать, закрепить, расширить теоретические знания, а также развить расчетно-графические навыки студентов. Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, технологичность, минимальные габариты и масса, удобство в эксплуатации и экономичность. В проектируемых редукторах используются различные передачи.

В данной курсовой работе разработан привод цепного конвейера, состоящий из следующих частей: двигатель электрический асихронный с короткозамкнутым ротором; муфта упругая; редуктор цилиндрический двухступенчатый (Ц2С) ; предохранительная фрикционная муфты и исполнительного органа. Рассмотрим назначение, а также достоинства и недостатки всех компонентов.

Электродвигатель предназначен для преобразования электрической энергии в механическую, а также обеспечения номинальной мощности и частоты вращения на входном валу редуктора. Достоинства: малый вес, максимальный момент доступный при 0 об/мин, высокий КПД, возможность рекуперации энергии. Недостатки электродвигателя: малое плечо на одной зарядке, долгая зарядка, малый срок службы батареи, большой объем и вес батареи.

Редуктор цилиндрический двухступенчатый применяются в промышленных приводах общего назначения. В них используется двухступенчатая передача. Редуктор относится к классу общепромышленных механизмов и служат для связки различных узлов машин и механизмов с изменением вращающего момента и скорости вращения

Муфта предназначена для передачи вращающего момента от электродвигателя на исполнительный механизм без изменении его значения и направления. Фрикционные муфты служат для плавного сцепления валов под нагрузкой на ходу при любых скоростях. Предохранительная муфта предназначена для предохранения машин от перегрузок. Компенсирующие муфты позволяют соединяемым валам надежно работать при небольших неточностях монтажа, компенсировать деформации валов под нагрузкой и температурные деформации. 

Исполнительным органом является две звездочки.

1. Кинематический и силовой расчет привода. Выбор стандартного оборудования.

_{1.1 Разработка кинематической схемы}

Р исунок 1. Кинематическая схема привода

1– Двигатель электрический асинхронный с короткозамкнутым ротором, 2 - Муфта упругая, 3– Редуктор цилиндрический двухступенчатый (Ц2С), 4 – Муфта, 5- Исполнительный механизм: две звездочки

1.2ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ НА ВАЛУ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА

Мощность P_2, кВт, на валу исполнительного органа определяется по формуле:

,

где F_t - окружное усилие, Н;

v_t - окружная скорость, м/с

1.3 Определение рассчетной мощности на валу двигателя

Расчетная мощность на валу двигателя Р_1, кВт, определяется с учетом потерь в приводе:

,

где η - общий КПД привода равный

η = 0,97·0,97=0,94.

При этом:

_{1.4 Определение частоты вращения вала исполнительного механизма}

Частота вращения приводного вала n₃, об/мин,

где Z- число зубьев ведущей звездочки цепного конвейера;

t- шаг цепи цепного конвейера, мм.

_1.5 _{Определение частоты вращения вала электродвигателя}

Частота вращения вала электродвигателя n₁, мин^-1:

n₁= n₂·ί,

где n₂ – частота вращения приводного вала, n₂ =112,5 мин^-1;

ί – передаточное отношение привода.

ί =ί₁·ί₂

Согласно [1, стр10, табл. 2] передаточное отношение для зубчатой закрытой цилиндрической передачи:

ί₁=3…6

ί₂=3…6.

ί =(3…6)*(3…6)=9…36

Тогда n₁= 112,5*(9…36)=(1012,5…4050).

Так как в мотор- редукторах с фланцевым консольным креплением редуктора к электродвигателю, установленному на плите на лапах , для уменьшения габаритов редуктора частоту вращения вала электродвигателя следует выбирать близкой к среднему значению найденного интервала оптимальных частот примем

n₁=1.500 мин ^-1.

1.6 Выбор электродвигателя

Электродвигатель выбираем по следующим критериям: частота вращения вала, мощность, этому соответствует электродвигатель АИР80В4 с мощностью 1,5 кВт, синхронная частота вращения n= 1500 .

Рисунок 2. Эскиз электродвигателя

Тип
80В4/1394	22	50	321	6	6	100	50	10	125	80	10	205	3,5	10	165	12	200	130

1.7. Определение передаточного отношения привода и разбивка его между цепной передачей и редуктором

Уточняем передаточное отношение привода по формуле:

.

1.8 Определение мощностей, вращающих моментов и частот вращения валов

Связь между мощностью предыдущего и последующего валов выражаются зависимостью:

j = (1, 2…(k-1)) ,гдеk - порядковый номер исполнительного механизма на кинематической схеме привода (см. Рисунок 1);

Таблица 2

Силовые и кинематические параметры привода

Номер вала	Мощность Р, кВт	Частота вращения n,	Вращающий момент Т, Нм
1	1,28	1395	8,76
2	1,2	112,5	101,78

Вращающие моменты вычислим по формуле:

j = 1,2…k,

Вычислим вращающие моменты на всех валах: