Детали машин и основы конструирования. Привод ленточного транспортера

Министерство образования  и науки РФ

«Национальный исследовательский  ядерный

университет «МИФИ»

ГОУ ВПО Трехгорный технологический институт (филиал)

«НИЯУ Московского инженерно-физического института»

(государственного университета)

 

 

 

 

 

 

Кафедра ПС

 

 

 

 

 

Пояснительная записка к курсовому проекту по предмету

"Детали машин и основы  конструирования"

на тему "Привод ленточного транспортера"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа: 5ТМ-38В

Выполнил: Куропятник С.П.

Нормоконтроль:              Проверил: Колесов Ю.Б.

 

______________ Полуэктова О.К.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трехгорный

2011

 

Аннотация

 

Куропятник С.П.

Привод ленточного транспортера

Трехгорный: ТТИ МИФИ, ТМ, 2011, 32 л. Библиография литературы – 5 наименования,     1 лист плаката формата А1.

 

 

В курсовом проекте произведен расчет привода  для ленточного транспортера.

Курсовой  проект включает в себя выбор электродвигателя, выбор материала для зубчатых колес и шестерен закрытой и открытой передач, а также расчет допускаемых  контактных напряжений и напряжений изгиба, определение частот вращения и вращающих моментов на валах  редуктора. Так же произведен проектный  и проверочный расчет цилиндрических прямозубой передачи, проектный расчет валов редуктора и выбор подшипников качения на расчетный ресурс привода.

В курсовом проекте произведено конструирование  зубчатых колес, расчет шпоночных соединений, конструирование корпуса редуктора  и крышек подшипников. Сделан выбор  смазочных материалов и систем смазывания редуктора, подбор и расчет муфт. Произведено описание порядка сборки редуктора и назначение посадок.

 

 

Содержание

1 Назначение и краткое описание  привода                     5

2 Кинематический расчет привода                                                                                             6

2.1 Подбор электродвигателя                                                                                                   6

2.2 Определение частоты вращения и вращающих моментов на валах                              8

2.3 Определение срока службы привода                                                                                 9

3 Расчет зубчатой передачи                                                                                                      10

3.1 Выбор материала зубчатых колес                                                                                     10

3.2 Допустимые контактные напряжения                                                                              10

3.3 Определение допускаемых напряжений изгиба                                                            10

3.4 Допускаемые напряжения при кратковременной нагрузке                                           11

4 Расчетные размеры и параметры                                                                                             13

5 Проверочный расчет                                                                                                                15

5.1 Проверочный расчет по контактным напряжениям                                                        15

5.2 Проверочный расчет по напряжениям изгиба                                                                 15

5.3 Проверочный расчет на перегрузку                                                                                  16

6 Проектный расчет валов и подбор подшипников                                                                 17

6.1 Проектный расчет быстроходного вала                                                                           17

6.2 Проектный рсчет тихоходного вала                                                                                 19

6.3 Подбор подшипников                                                                                                       22

7 Конструирование зубчатых колес                                                                                           24

8 Расчет шпоночных соеденений                                                                                               25

9 Конструирование корпуса редуктора и крышек подшипников                                           27

10 Смазка редуктора                                                                                                                    29

11 Подбор и расчет муфт                                                                                                            30

12 Сборка редуктора и выбор посадок                                                                                      31

Список литературы                                                                                                                      32

 

Приложения:

1) Графическая часть на 1 листе формата А1

2) Спецификация  на 2 листах

 

 

 

1 Назначение и краткое описание  привода.

 

Транспортирующие  машины предназначены для перемещения  массового груза непрерывным  потоком без остановок для  загрузки и разгрузки. Под массовыми  грузами следует понимать грузы, состоящие из большого числа частиц или кусков, перемещаемые в большом  количестве.

Транспортные  операции по перемещению одинаковых массовых грузов отличаются однотипностью, поэтому транспортирующие машины легко  поддаются автоматизации. Промышленные предприятия, производящие однородные массовые грузы, доведены при помощи транспортирующих машин до высокой  степени автоматизации.

Ленточные транспортеры относятся к группе транспортирующих машин с тяговым органом. Ленточный  транспортер имеет тяговый орган, выполненный в виде бесконечной  ленты, являющийся одновременно и несущим  элементом транспортера, приводную  станцию с натяжным хвостовым  барабаном и натяжным устройствам, поддерживающих роликов на рабочей  ветви ленты и на холостой ветви  ленты, загрузочное устройство и  разгрузочное устройство, отклоняющий  барабан и устройство для очистки  ленты. Все элементы транспортера смонтированы на металлической раме. Ленточные  транспортеры являются наиболее распространенными  транспортирующими машинами, применяемыми в самых различных областях народного  хозяйства для перемещения разнообразных  штучных и насыпных грузов.

Основной  характеристикой транспортеров  является их производительность. Производительность выражается в виде объема материала, переносимого транспортером в единицу  времени. Диапазон производительности ленточных транспортеров чрезвычайно  велик и максимальные значения производительности достигают 20000 т/час. Длина ленточных  транспортеров (то есть расстояние между  центрами приводного и хвостового барабанов) достигают 4,5 км.

В данной работе произведен проект привода для ленточного транспортера, который используется в цехе деревообработки для транспортировки  полученной в ходе производства стружки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Кинематический расчет привода

 

2.1 Подбор электродвигателя

 

Для выбора электродвигателя определяем требуемую  его мощность и частоту вращения. Определяем потребляемую мощность привода (мощность на входе) по формуле ([3] c.5):

 

,      (2.1)

 

где - потребляемая мощность привода, КВт;

P- окружная сила на звездочке транспортера, P = 1000Н;

V- скорость движения ленты, 1,65 м/c.

По формуле (1.1) вычисляем:

 

 кВт;

 

Определяем  общий КПД привода ([3] c.6 таб. 1.1):

 

,   (2.2)

 

где - общий КПД привода;

   - КПД зубчатой передачи, ;

- КПД подшипников качения,  .

По формуле (1.2) вычисляем:

.

Определяем  требуемую мощность электродвигателя

 

,      (2.3)

 

где - требуемая мощность электродвигателя;

- потребляемая мощность двигателя;

- общий КПД привода.

По формуле (1.3) вычисляем:

кВт.

Предварительно  определяем частоту вращения  привода  вала ([3] c.8):

 

,     (2.4)

 

где n_вых - частота вращения приводного вала, об/мин;

V - скорость движения ленты, V=0,6 м/с;

По формуле (1.3) вычисляем:

об/мин.

По требуемой  частоте вращения вала электродвигателя  выбираем для расчета электродвигатель с номинальной мощностью  кВт ([3] c.7 табл. 9).

С данной номинальной  мощностью есть ряд двигателей:

4АМ112MA8У - n_ном=730 об/мин;

4АМ100L6У3 - n_ном=950 об/мин;

4АМ90L4У3 - n_ном=1425 об/мин;

4АМ80B2У3 - n_ном=2850 об/мин;

Из этого  ряда электродвигателей выбираем двигатель  с устраивающим нас общим передаточным числом.

Определяем  для каждого двигателя общее  передаточное число по формуле:

 

,      (2.5)

 

где U - общее передаточное число;

n_ном – номинальная частота вращения двигателя;

n_вых – частота вращения приводного вала.

По формуле (1.5) получаем:

;

;

Из данного  ряда передаточных чисел выбираем U = об/мин. Таким образом принимаем передаточное число для редуктора U_ред = 3,15 и для открытой передачи

U_ОП = 3,55. В соответствии с этим перерабатываем кинематическую схему редуктора.

Рисунок 1 – Исправленная кинематическая схема привода.

 

 

Рисунок 2 – Эскиз электродвигателя

 

 

b1	b10	d1	d10	d20	d22	d24	d25	d30	h	h1	h10	h31	L1	L10	L20	L21	L30	L31
8	160	28	12	215	15	250	180	235	100	7	12	263	60	140	4	14	392	63

 

2.2 Определение частоты вращения и вращающих моментов на валах

 

Определяем  номинальную угловую скорость вала двигателя.

 

,     (2.6)

 

где ω_ном - угловая скорость на входном валу, с^-1;

n_ном - номинальная частота вращения двигателя, n_ном=950 об/мин.

По формуле (1.6) вычисляем:

.

Угловая скорость быстроходного вала равняется номинальной  частоте вращения двигателя: ω_ном = ω₁ =99,43с^-1.

Определяем  угловую скорость тихоходного вала:

 

,       (2.7)

 

где ω₂  - угловая скорость на выходном валу, с^-1;

U_ред.  - передаточное число редуктора, U_ред = 3,15.

Определяем  частоту вращения тихоходного вала: