Содержание

Техническое задание

1 Кинематическая схема машинного агрегата

2 Выбор двигателя, кинематический расчет привода

3 Выбор материалов червячной передачи и определение допускаемых напряжений

4 Расчет закрытой червячной передачи

5 Расчет открытой зубчатой передачи

6 Нагрузки валов редуктора

7 Проектный расчет валов. Эскизная компоновка редуктора.

8. Расчетная схема валов редуктора

9 Проверочный расчет подшипников

10 Конструктивная компоновка привода

11 Проверочные расчеты

12 Расчет технического уровня редуктора

Литература

Техническое задание 16

Привод к тарельчатому питателю для формовочной земли

1 – коническая зубчатая передача, 2 – упругая муфта со звездочкой , 3 – двигатель, 4 – червячный редуктор, 5 – диск питателя, 6 – загрузочный бункер.

Исходные данные:

Окружная сила на диске F, кН 2,0

Скорость подачи земли v, м/с 0,60

Диаметр диска D, мм 750

Допускаемое отклонение

скорости поворота крана δ, % 5

Срок службы привода L_г, лет 5

1 Кинематическая схема машинного агрегата

1. Условия эксплуатации машинного агрегата.

Проектируемый машинный агрегат служит приводом к тарельчатому питателю для формовочной земли и может использоваться на различных металлургических предприятиях различного направления. Привод состоит из электродвигателя, вал которого через упругую муфту соединен с ведущим валом червячного редуктора с нижним расположением червяка и открытой конической зубчатой передачи, на ведомый вал которой насажен диск питателя. Проектируемый привод работает в 2 смены в нереверсивном режиме. Характер нагрузки - с малыми колебаниями.

2. Срок службы приводного устройства

Срок службы привода определяется по формуле

L_h = 365L_ГК_Гt_cL_cK_c

где L_Г = 6 лет – срок службы привода;

К_Г – коэффициент годового использования;

К_Г = 300/365 = 0,82

где 300 – число рабочих дней в году;

t_c = 8 часов – продолжительность смены

L_c = 2 – число смен

К_с = 1 – коэффициент сменного использования.

L_h = 365·6·0,82·8·2·1 = 24000 часа

С учетом времени затрачиваемого на ремонт, профилактику и т.п. принимаем ресурс привода 23·10³ часов.

Таблица 1.1

Эксплуатационные характеристики машинного агрегата

Место установки	Lг	Lс	tс	Lh	Характер нагрузки	Режим работы
Заводской цех	6	2	8	23000	С малыми колебаниями	Нереверсивный

2. Выбор двигателя, кинематический расчет привода

2.1 Определение мощности и частоты вращения двигателя.

Требуемая мощность рабочей машины

Р_рм = Fv = 2,0·0,60 = 0,857 кВт

Частота вращения диска

n_рм = 6·10⁴v/πD = 6·10⁴·0,60/π·750 = 15,27 об/мин

Общий коэффициент полезного действия

η = η_мη_чпη_опη_пк²η_пс,

где η_м = 0,98 – КПД муфты [1c.40],

η_чп = 0,80 – КПД закрытой червячной передачи,

η_оп = 0,93 – КПД открытой зубчатой передачи,

η_пк = 0,995 – КПД пары подшипников качения,

η_пс = 0,99 – КПД пары подшипников скольжения,

η = 0,98·0,80·0,93·0,995²·0,99 = 0,715.

Требуемая мощность двигателя

Р_тр = Р_рм/η = 0,857/0,715 = 1,67 кВт.

Для проектируемых машинных агрегатов рекомендуются трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А. Эти двигатели наиболее универсальны. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применить эти двигатели для работы в загрязненных условиях, в открытых помещениях и т. п.

Ближайшая большая номинальная мощность двигателя 2,0 кВт

Определение передаточного числа привода и его ступеней

Двигатели серии 4А выпускаются с синхронной частотой вращения 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин.

Таблица 2.1

Выбор типа электродвигателя

Вариант	Двигатель	Мощность	Синхронная частота вращения, об/мин	Номинальная частота вращения
1	4АМ80А2	2,0	3000	2850
2	4AМ90В4	2,0	1500	1415
3	4AМ90L6	2,0	1000	935
4	4AМ100L8	2,0	750	700

Общее передаточное число привода

u = n₁/n_рм

где n₁ – частота вращения вала электродвигателя.

Для открытых зубчатых передач рекомендуемое значение передаточного числа 3÷7

Принимаем для червячной передачи среднее значение u₁ =12,5 [2,c.54], тогда для открытой передачи u₂ = u/u₁ = u/12,5

Таблица 2.2

Передаточное число

Передаточное число	Варианты
	1	2	3	4
Привода	190,0	94,3	61,3	46,6
Редуктора	12,5	12,5	12,5	12,5
Открытой передачи	15,2	7,54	5,0	3,73

Анализируя полученные значения передаточных чисел приходим к следующим выводам: варианты 1, 2 и 4 исключаем из-за того, что передаточное число редуктора выходит за рекомендуемые пределы. Окончательно делаем выбор в пользу варианта 3 с электродвигателем 4A90L6.

Асинхронный электродвигатель 4А90L6 [1c.407]:

мощность - 2,0 кВт,

синхронная частота – 1000 об/мин,

рабочая частота 935 об/мин.