Определение КПД привода

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине “Детали машин”

(вид документа – проект дипломный, курсовой, исследовательская работа или часть и т.п.)

                                                                                                                                                                          

                                                                           РУКОВОДИТЕЛЬ

                                                                        ________________________ _________________________

                                                                                                (подпись)                             (фамилия, и., о.)

                                                                                                               _____________________________

                                                                                                                                     (дата)

          

                                                                                                                 СТУДЕНТ

                                                                                      ________________________ _______________________    

                                                                                                           (подпись)                (фамилия, и., о.)

                                                                                                                            __________________________                                                                                                                

                                                                                                                                            (дата) 

 

                                                                                                                               ______________________________

                                                                                                                                     (группа или шифр)

 

                                                                                      Работа защищена ___________________ (дата)

 

                     

                                                                                  С оценкой ___________________________                               

 

2009 г.

Содержание

задание

Техническое задание

1 Техническое предложение

1.1 Введение

1.2 Энергетический и кинематический расчеты привода

1.3 Расчет зубчатых передач редуктора

1.4 Расчет клиноременной передачи

1.5 Подбор муфты

1.6 Предварительный расчет валов

2 Эскизный проект

2.1 Конструкция зубчатых колес и валов

2.2 Смазка зацеплений и подшипников

2.3 Конструктивные элементы редуктора

2.4 Усилия в передачах

2.5 Расчет валов на изгиб и кручение

2.6 Подбор подшипников

2.7 Расчет шпоночных соединений

3 Технический проект

3.1 Проверка опасных сечений валов на долговечность

3.2 Конструкция рамы привода

3.3 Обоснование основных посадок

Список использованной литературы            

Приложение А:

 

Техническое задание

Согласно варианту 13.09 имеют место следующие параметры:

Окружное усилие на звездочке F_t = 18 кН.

Окружная скорость звездочки V = 0.6 м/с.

Число зубьев Z = 8.

Шаг звездочки P = 125 мм.

Твердость поверхности зубьев HB > 350.

Долговечность L > 20000 ч.

Частота вращения двигателя n = 1500 мин^-1.

 

 

1 Техническое предложение

Введение

Цепные конвейеры предназначены для транспортирования сыпучих и штучных грузов. Тяговым элементом служат цепи, грузонесущим — настилы, ковши, лотки, полки и т.п.

Наличие цепей в качестве тягового элемента ограничивает скорость их (обычно υ < 1,0 м/с), но позволяет иметь большую длину транспортирования при значительной производительности.

Основными преимуществами цепных конвейеров по сравнению с ленточными являются возможность перемещения горячих (пластинчатые конвейеры, скребковые конвейеры), пылящих (скребковые конвейеры), крупнокусковых (пластинчатые конвейеры, ковшовые конвейеры) грузов при больших углах наклона трассы или даже в вертикальном направлении, работа в более тяжелых условиях.

По виду рабочих и грузонесущих органов цепные конвейеры подразделяют на пластинчатые конвейеры, скребковые конвейеры, люлечные конвейеры, полочные конвейеры, ковшовые конвейеры и подвесные конвейеры.

В данной курсовой работе рассмотрено проектирование привода цепного конвейера, который состоит из рамы привода, клиноременной передачи, муфты и двухступенчатого редуктора.

 

                                                                                                                  

 

1.2 Энергетический и кинематический расчет привода

Схема привода приведена на рисунке 1.2.1.

Рисунок 1.2.1

 

 

Определение КПД привода

На схеме (рис. 1.2.1), имеется клиноременная передача, две закрытые зубчатые цилиндрические передачи и муфта. Общее число пар подшипников равно четырем.

 

Общий КПД привода:

h_общ = h_кп h_мф (h_зп)² (h_подш)⁴,                                                                      (1.2.1)

где h _мф – КПД муфты,

h_кп – КПД клиноременной передачи;

h_зп – КПД закрытой зубчатой передачи,

h_подш– КПД пары подшипников.

Назначается

h_кп = 0.96,

h_мф = 0.98,

h_зп = 0.97,

h_подш = 0.99.

Тогда:

h_общ = 0,96×0,98×(0,97)²× (0,99)⁴ = 0,85.

 

 

 

Подбор электродвигателя по мощности с учетом КПД

Мощность на выходе определяется как:

,                                                                                                                                                          (1.2.2)

где Ft – окружная сила на барабане, V – окружная скорость на барабане.

По техническому заданию V = 0.6 м/с, Ft = 18 кН.

 кВт.

С учетом КПД требуемая мощность на электродвигателе:

,                                                                                                                                                      (1.2.3)

кВт.

 Выбор и описание электродвигателя

Так как ленточный транспортер, как правило, механизм нереверсивный, то и двигатель выбирается нереверсивный.

По техническому заданию n_с = 1500мин^-1.

Обязательное условие выбора .

По справочнику [ 1 ] выбран трехфазный асинхронный короткозамкнутый электродвигатель серии АИР160 S4 ТУ 16-525.564-84.

Расположение основных размеров выбранного электродвигателя представлены

 на рисунке 1.2.2.

Рисунок 1.2.2

Размеры и особенности конструкции электродвигателя.

Габаритные размеры, мм:

l₃₀ = 630 ; h₃₁ = 385 ; d₃₀ = 334 .

Установочные и присоединительные размеры, мм :

d₁ = 48 ; l₁ = 110 ; l₁₀ = 178 ; l₃₁ = 108 ; d₁₀ = 15 ; b₁₀ = 254 ;h = 160.

Число полюсов – 4.

Исполнение IM 1081.

Мощность выбранного двигателя кВт.

Номинальная частота вращения:

n_дв.н = 1455 мин^-1.

 Частота вращения барабана

Для подсчета частоты вращения на выходе необходимо определить делительный диаметр звездочки, так как скорость по этому диаметру равна скорости цепи.

                                                                                                                                             (1.2.4)

где Р и Z заданы техническим заданием, равны соответственно:P = 0.125 м, Z = 7.

 

 

,                                                                                                                                                          (1.2.5)

мин^-1.

 

 Определение общего передаточного числа привода и разбивка его по ступеням

Общее передаточное число определяется:

,                                                                                                                                                            (1.2.6)

.

Общее передаточное число можно представить, как произведение:

u_кп · u_зп1 · u_зп2,                                                                                                                                      (1.2.7)

Назначается значения передаточных чисел:

u_кп = 2;

u_зп2 = 4.

Тогда из формулы (1.2.7) получим значение передаточного числа для второй зубчатой передачи:

.

 Определение мощности на валах привода

Мощность на первом валу:

P_I = P_дв = 15 кВт.

На втором валу с учетом муфты:

P_II = P_I · h_кп ,                                                                                                                                                                 (1.2.8)

P_II = 15 · 0.96 = 14.4 кВт.

На третьем валу с учетом зубчатой передачи и двух пар подшипников:

P_III = P_II · h_зп·(h_подш)²,                                                                                                                                  (1.2.9)

P_III = 14,4 · 0,97× (0,99)² = 13.7 кВт.

На четвертом валу с учетом зубчатой передачи и пары подшипников:

P_IV = P_II · h_зп·h_подш,                                                                                                                                                      (1.2.10)

P_IV = 13.7 · 0,97× 0,99 = 13.16 кВт.

На пятом валу с учетом муфты и пары подшипников на звездочке:

P_V = P_IV · h_мф·h_подш,                                                                                                                                                (1.2.11)

P_V = 13,16 · 0,98× 0,99 = 12.76 кВт.