Введение

Создание машин, отвечающих потребностям народного хозяйства и промышленности, должно предусматривать их наибольший экономический эффект и высокие технико – экономические и эксплуатационные показатели. Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, технологичность, ремонтопригодность, минимальные габариты и масса, удобство эксплуатации, экономичность. Транспортирующие машины являются неотъемлемой частью производственного процесса современного предприятия. По принципу действия подъемно-транспортные машины разделяют на две самостоятельные конструктивные группы: машины периодического и непрерывного действия. К первым относятся грузоподъемные краны всех типов, лифты, средства напольного транспорта (тележки, погрузчики, тягачи), подвесные рельсовые и канатные дороги (периодического действия), скреперы и другие подобные машины, а ко вторым (их также называют машинами непрерывного транспорта и транспортирующими машинами) – конвейеры различных типов, устройства пневматического и гидравлического транспорта и подобные им транспортирующие машины. Машины непрерывного действия характеризуются непрерывным перемещением насыпных или штучных грузов по заданной трассе без остановок для загрузки или разгрузки. Благодаря этому машины непрерывного действия имеют высокую производительность, что очень важно для современных предприятий с большими грузопотоками. Вместе с тем, при эксплуатации транспортирующих машин непрерывного действия, отдельные вспомогательные операции (в основном загрузка) выполняются вручную или с применением малоэффективных универсальных загрузочных устройств. Поэтому часто производительность конвейерной линии ограничена производительностью устройств загрузки/выгрузки. Таким образом, существует потребность во внедрении специализированного рольганга, позволяющего автоматически подавать отливки в рабочую зону металлорежущего оборудования.

Содержание

Введение 1

1. Техническое задание 3

2. Техническое предложение 3

2.1. Назначение узлов и проектируемого привода в целом 3

2.2. Выбор компоновки привода 3

2.3. Выбор электродвигателя 4

2.4. Кинематический расчет 5

2.5. Выбор материалов для изготовления червячной передачи 6

2.6. Расчет червячной передачи 7

2.7. Расчет на прочность 10

2.8. КПД передачи 13

2.9. Определение сил, действующих при работе передачи 13

2.10. Тепловой расчет 13

2.11. Расчет клиноременной передачи 14

3.Эскизный проект 16

3.1.Определение диаметров валов и предварительный выбор подшипников 17

3.2. Выбор способов соединений валов с установленными на

них деталями и расчет этих соединений 18

3.3. Эскизная компоновка редуктора 19

3.4. Расчет валов привода на прочность 19

3.5. Расчет подшипников для валов привода 29

3.6. Расчет предохранительной муфты 34

3.7.Определение размеров элементов корпуса, крышек и других

деталей 35

3.8. Выбор смазки 38

3.9. Конструирование рамы 39

3.10. Монтаж привода 39

Заключение 40

Библиографический список 41

Приложения 42 – 51

1. Техническое задание

Необходимо сконструировать привод роликового транспортера, имеющий минимальный и состоящий из: электродвигателя, ременной передачи, редуктора, фрикционной муфты и барабана. Тип графика нагрузки III. Тяговое усилие на барабане (F_t) равно 6000Н, скорость движения груза (V) равна 1,2 м/с, диаметр барабана (D) равен 250 мм, длина барабана (B) равно 300 мм , срок службы привода 6 лет, работа в 2 смены.

2. Техническое предложение

2.1. Назначение узлов и проектируемого привода в целом

Электродвигатель – устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую, создавая вращающий момент.

Редуктор предназначается для понижения угловой скорости и увеличения крутящего момента.

Муфта фрикционная конусная служит для соединения тихоходного вала редуктора с валом барабана, ограничивает передаваемый момент и предохраняет части машин от поломок при перегрузках, превышающих расчётные.

Исполнительным механизмом является приводной барабан.

Роликовый транспортер – это конвейер, предназначенный для транспортировки штучных грузов и товаров с плоской, ребристой или цилиндрической поверхностью в горизонтальном направлении и под некоторым углом.

Привод конвейера (приводная станция) состоит из электродвигателя, редуктора, барабана и соединительных муфт, также может использоваться мотор – барабан.

Рольганг имеет такие основные элементы как станину или эстакаду, на которую с обеих сторон крепятся направляющие. В направляющие вставляются роликовые валы. Валы относительно друг друга неподвижны и лишь вращаются благодаря наличию подшипников. Расстояние между роликами рольгангов в зависимости от конкретного типа может быть различным. Рольганги могут комплектоваться бортами для предотвращения падения грузов.

2.2. Выбор компоновки привода

Целью разработки технического предложения является определение кинематической схемы будущего привода, соответствующего техническому заданию.

Зная параметры выходного звена привода, и учитывая требования, предъявляемые к нему, рассчитаем предварительные размеры возможных компоновок привода при помощи ЭВМ. Для составления компоновок использовали: червячный горизонтальный редуктор; червячный горизонтальный с клиноременной передачей; коническо – цилиндрический горизонтальный (2-х ст.) редуктор; планетарный редуктор. Полученные результаты включают в себя: габаритные размеры основных узлов привода, кинематические характеристики и подбор электродвигателя (приложения 1 – 4).

Анализируя полученные схемы компоновок с учетом требования по минимальному шуму привода, примем для дальнейшего расчета компоновку приложения 1, состоящую из электродвигателя АИР 132М2 , червячного горизонтального редуктора.

2.3. Выбор электродвигателя

Для выбора электродвигателя определяют требуемую его мощность и частоту вращения.

Потребляемую мощность (кВт) привода (мощность на выходе) определяют по формуле:

(1)

Тогда требуемая мощность электродвигателя:

где η_общ = η₁ η₂ η₃ ...

Здесь η₁, η₂, η₃ ... - КПД отдельных звеньев кинематической цепи, ориентировочные значения которых принимают с учетом потерь в подшипниках.

Общий КПД привода

где η_ч - КПД червячной передачи; η_рем - КПД ременной передачи; η_м - КПД соединительной муфты; η_оп - КПД опор приводного вала.

η_ч = 0,9; η_рем = 0,96; η_м = 0,98; η_оп = 0,99;

Тогда

η_общ = 0,9*0,96²*0,98*0,99=0,8;

Требуемая мощность электродвигателя

Частота вращения приводного вала:

Требуемую частоту вращения вала электродвигателя вычислим, подставляя в формулу для n_э.тр средние значения передаточных чисел из рекомендуемого диапазона для присутствующих передач.

n_э.тр = n_бар *u_ч*u_р = 91,7*21*1,5 =2888,55 мин^-1;

где u_ч - передаточное число передачи одноступенчатого червячного редуктора;

u_р - передаточное число ременной передачи.

Выбираем электродвигатель АИР132М2 с характеристиками: Р=11 кВт; n=2910 мин^-1

Отношение максимального вращающего момента к номинальному T_max/T = 2,2.

Рисунок 1 – Электродвигатель