- •Федеральное агентство по образованию Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
- •Пояснительная записка
- •Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
- •Техническое задание № 2/5
- •Исходные данные для проектирования
- •Введение
- •Описание устройства и принцип действия привода
- •Эскизный проект
- •1. Кинематический и энергетический расчет привода
- •1.1. Кинематическая схема привода
- •1.2. Выбор электродвигателя
- •1.3. Расчет основных кинематических параметров привода
- •1.3.1. Определение передаточных чисел привода
- •1.3.2. Определение частоты вращения ,мин-1 каждого вала привода
- •1.5. Определение требуемого ресурса привода
- •2. Расчет механических передач привода
- •2.1. Проектировочный расчет зубчатых передач редуктора
- •2.1.1. Расчет быстроходной передачи редуктора
- •2.1.2. Расчет тихоходной передачи редуктора
- •2.2. Проектировочный расчет клиноременной передачи
- •2.2.8. Размеры шкивов (контурные) показаны на рис.5 п.1
- •3. Разработка компоновочной схемы редуктора
- •3.1. Определение диаметров валов
- •3.1.1. Быстроходный вал редуктора (рис.7 п1а)
- •3.1.2. Промежуточный вал (рис.7 п1б)
- •3.1.3. Тихоходный вал (рис.7 п1в)
- •3.2. Определение длин участков валов
- •3.2.1. Определение зазоров
- •3.2.2. Определение длин цапф валов
- •3.2.3. Определение длины участка вала под посадку зубчатого колеса:
- •3.2.4. Определение длины участка вала под уплотнение
- •3.2.5. Определение длин концевых участков валов
- •3.2.6. Определение длины участков для выхода фрезы
- •4. Расчет на прочность тихоходного вала редуктора
- •4.1. Исходные данные для расчета
- •4.2. Выбор материала вала
- •4.3. Эскиз вала и его расчетная схема приведены на рис.9 п1.
- •4.4. Определение опорных реакций
- •4.5. Расчет вала на статическую прочность
- •4.6. Расчет вала на усталостную выносливость
- •5. Проверочный расчет подшипников тихоходного вала редуктора
- •5.1. Исходные данные для расчета
- •5.2. Расчет долговечности (ресурса) подшипников
- •5.3. Расчет подшипников по статической грузоподъемности
- •Оглавление
- •1. Кинематический и энергетический расчет привода 226 7
- •3. Разработка компоновочной схемы редуктора 247 28
- •3.1. Определение диаметров валов 247 28
- •3.2. Определение длин участков валов 248 29
- •4. Расчет на прочность тихоходного вала редуктора 255 36
Эскизный проект
1. Кинематический и энергетический расчет привода
Исходные данные для расчета.
Из технического задания по варианту №5 выписываем значения параметров привода.
Тяговое усилие на барабане - =5,0 кН.
Скорость ленты – V =0,5 м/с.
Диаметр барабана - =300мм.
Ширина ленты – B =350мм.
Высота от оси барабана до опорной поверхности электродвигателя -h=600 мм.
Срок службы конвейера – LГ =5 лет.
Коэффициент суточного использования конвейера - =0,5.
Коэффициент годового использования конвейера -=0,7.
1.1. Кинематическая схема привода
показана на рис.1 и составлена в соответствии с заданной схемой по результатам кинематического и энергетического расчета.
1.2. Выбор электродвигателя
Требуемая мощность привода , кВт (мощность на валу исполнительного органа) определяется по ф. (1),
= =
где = 5,0 кН – из технического задания.
V = 0,5 м/с – из технического задания.
Требуемая мощность электродвигателя , кВт, по ф. (2)
где - общий КПД привода, определяется по ф. (3)
где - КПД отдельных элементов привода
Из таблицы 2 принимаем средние значения: - КПД клиноременной передачи; =0,95
- КПД одной зубчатой (быстроходной и тихоходной) закрытой цилиндрической передачи редуктора; = 0,97
- КПД муфты соединительной (МУВП); =0,98 - КПД одной пары подшипников качения; =0,99, в приводе четыре пары ( три в редукторе, одна на приводном валу)
Требуемая частота вращения вала электродвигателя
определяется по формуле, подобной ф. (4.)
где - частота вращения выходного (приводного) вала привода, здесь частота вращения барабана, определяется по ф. (5)
где V – скорость движения ленты, V= 0,5 м/с (из техн. задания)
- диаметр барабана, =300мм (из техн. задания)
- предварительное передаточное число клиноременной передачи, принимаем из таблицы 3, =2,5
- предварительное передаточное число двухступенчатого зубчатого редуктора с развернутой схемой расположения зубчатых передач
, из таблицы 6 принимаем =18.
где - предварительное передаточное число быстроходной зубчатой цилиндрической передачи, принимаем из таблицы 6 =5
- предварительное передаточное число тихоходной зубчатой передачи, принимаем из таблицы 6 = 3,55
По таблице 4 выбираем электродвигатель серии АИР марки 100S/1410 с мощностью = 3 кВт и ассинхронной частотой вращения .
Определяем отклонение требуемых параметров электродвигателя от фактических по ф. (9):
Двигатель работает без перегрузки.
Окончательно принимаем «Двигатель АИР 100S4 ТУ16-525.564-84» с размерами, указанными на рис. 2. Марку и параметры эл. двигателя указываем на кинематической схеме привода ( рис. 1 П.1)
1.3. Расчет основных кинематических параметров привода
1.3.1. Определение передаточных чисел привода
- Общее требуемое передаточное число привода определяется по ф.( 10)
где - частота вращения вала электродвигателя, мин-1, по табл. 4. принимаем
- частота вращения приводного вала, мин-1, определяется по ф. (5),
здесь
С другой стороны: общее требуемое передаточное число привода можно определить по ф. (12а)
Отсюда общее передаточное число редуктора
По таблице 6 принимаем редуктор с развернутой схемой и с номинальным передаточным числом , у которого передаточное число быстроходной ступени, а передаточное число тихоходной ступени. Фактическое расчетное передаточное число редуктора
Тогда расчетное значение общего передаточного числа привода определяется по ф. (15а):
Отклонение расчетного значения общего передаточного числа привода от требуемого, в процентах, определяется по ф. (16):
Полученные расчетные значения передаточных чисел принимаем за окончательные и указываем их на кинематической схеме привода (рис.1 П.1)