Расчет приводной станции конвейера МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный университет дизайна и технологии Новосибирский технологический институт Московского государственного университета дизайна т технологии (НТИ МГУДТ (филиал)) Кафедра механики и инженерной графики Работа зачтена ___________________________ “____”________________ 2011 г. №1 Дисциплина: Детали машин и основы конструирования Тема: Расчет приводной станции конвейера Обозначение: Исполнитель: Новосибирск – 2011 Схема приводной станции представлена на рисунке 1. 1 – электродвигатель; 2 – ведущий шкив; 3 – ведомый шкив; 4 – клиновый ремень; 5 – цилиндрический редуктор; 6 – муфта; 7 – пластина. I – вал электродвигателя; II – входной вал редуктора; III – выходной вал редуктора. Рисунок 1 – Схема приводной станции Мощность на приводном валу (приводн.элементе) Рп.в =0,35кВт; частота вращениявала электродвигателя nэ.д =1000х0,96об/мин; частота вращения вала приводного элемента nп.в. =21об/мин; Содержание 1 Подбор электродвигателя. 4 1.1 Определение КПД.. 4 1.2 Определение расчетной мощности электродвигателя. 4 1.3 Выбор электродвигателя. 4 2 Определение кинематических и силовых характеристик на валах привода5 2.1 Определение общего передаточного отношения. 5 3 Определение мощности и крутящих моментов на валах приводной станции9 3.1 Характеристики на первом валу. 9 3.2 Характеристики на втором валу. 9 3.3 Характеристики на третьем валу. 10 4 Расчет клиноременной передачи. 10 Список использованных источников. 15 1 Подбор электродвигателя 1.1 Определение КПД Общий КПД привода вычисляется как произведение КПД отдельных передач, учитывающих потери во всех элементах кинематической цепи привода: где h1 –КПД клиноремённой передачи, h1 =0,96; h2 – КПД цилиндрического редуктора, h2 =0,97; h3 – КПД соединительной упругой муфты, h3 =0,98; h4 – КПД пары подшипников, h4 =0,99. (1.1) 1.2 Определение расчетной мощности электродвигателя Расчетная мощность на валу электродвигателя: , где 1.25 – коэффициент перегрузки; – мощность на приводном элементе, кВт ; – общий КПД привода. Рр. = (1.2) 1.3 Выбор электродвигателя Электродвигатель выбираем из справочника по следующим критериям: – , т.о. , – т.о. 0,49≤Р э.д. , Этому соответствует электродвигатель: электродвигатель АИР71В6/960 N=0,55кВт – типоразмер АИР71В6; – мощность электродвигателя – Р э.д =0,55 кВт ; – синхронная частота вращения вала электродвигателя – Схема электродвигателя представлена на рисунке 2. Рисунок 2 - Схема электродвигателя 2 Определение кинематических и силовых характеристик на валах привода 2.1 Определение общего передаточного отношения где uo – общее передаточное число; io – общее передаточное отношение. где - частота вращения вала электродвигателя, об/мин ; - частота вращения приводного вала, io =iр.п.· iред . (Ио=Ир.п .·Иред .) Ик.п. =1,2-4 Определение минимального и максимального передаточного отношения редуктора. Цилиндрический редуктор выбираем из справочника по следующим критериям: 11,43≤И≤38,09 Этому соответствует двухступенчатый цилиндрический редуктор: – типоразмер – Ц2У-160; – крутящий момент – ; – передаточное число - . По ГоСТ 20758-75 В результате чего выполнена разбивка передаточного отношения по степеням. Схема цилиндрического редуктора представлена на рисунке 3. Рисунок 3 - Схема двухступенчатого цилиндрического редуктора Рисунок 4 - Схема двухступенчатого цилиндрического редуктора 3 Определение мощности и крутящих моментов на валах приводной станции На валах приводной станции (рисунок 1) определяются следующие характеристики: – – частота вращения вала, об/мин ; – – угловая скорость вала, рад/с ; – – мощность на валу, кВт ; – – крутящий момент на валу, Н*м ; – – номер вала. 3.1 Характеристики на первом валу Характеристики на первом валу имеют следующие значения Р1 =Рэ.д. = 0,55кВт 3.2 Характеристики на втором валу Характеристики на втором валу имеют следующие значения об/мин ) 3.3 Характеристики на третьем валу Характеристики на третьем валу имеют следующие значения 4 Расчет клиноременной передачи Исходя из передаваемой мощности Рэ.д =0,55 кВт рекомендуемые сечения ремней О и А. Схема клиноременной передачи представлена на рисунке 5. Рисунок 5 – Схема клиноременной передачи Расчет приводной станции для обоих сечений и результаты сводятся в таблицу 1. Таблица 1 – Расчет клиноременной передачи № этапа Определяемый параметр, расчетная формула, подстановка, единица измерения Результат расчета О А 1 2 3 4 1) Диаметр ведущего шкива D1 , мм 63 90 2) Передаточное отношение UКЛП 1,82 1,82 3) Расчетный диаметр ведомого шкива D2, мм D2 =D1 * UКЛП (1-ε) где ε – коэффициент упругого скольжения ремня, ε=0,02 О: D2 =63*1,82(1-0.02)=112,4 А: D2 =90*1,82(1-0.02)=160,5 Принимаем ближайший стандартный диаметр шкива D2 , мм 112,4 125 160,5 180 4) Предварительное межосевое расстояние а, мм а≥0.55(D2 + D1 )+h, где h – высота ремня, мм О: а≥0.55(63+125)+7=110,4 А: а≥0.55(90+180)+8=156,5 110,4 156,5 5) Расчетная длина ремня L, мм L= О: L= Б: L= Принимается большая на 3-4 ступени стандартная длина ремня Lстанд 524,7 710 749,8 1000 6) Уточняем межосевое расстояние aw , мм aw =0.25[(Lст -w)+ ], мм где w = (D2 +D1 )/2; y = (D2 +D1 )2 /2. О: w = (63+125)/2=94, А: w = (90+180)/2=135; О: y = (63+125)2 /2=17672, А: y = (90+180)2 /2=36450; О: aw =0.25[(710 – 94) + + ]=276 А: aw =0.25[(1000 – 135) + + ]=385,2 94 17672 276 135 36450 385,2 7) Определяем угол обхвата на ведущем шкиве α1, град α1 = 180˚ - ((D2 - D1 )/ aw )*60˚ ≥ αmin = 120˚ О: α1 = 180˚ - ((125 - 63)/ 276)*60˚=166,5 В: α1 = 180˚ - ((180 - 90)/ 385,2)*60˚=166 166,5 166 8) Определяем скорость движения ремня v, м/с v = ω1 *D1 /2 О: v = 100*0,063/2=3,2 А: v = 100*0.09/2=4,5 3,2 4,5 9) Определяем число ремней передачи Z , шт Z=Pэ.д. /( Po *kα *kυ ), где Pэ.д. – мощность электродвигателя, Po – мощность допускаемая на один ремень, kα – коэффициент учитывающий угол обхвата, kυ (2) – коэффициент учитывающий характер нагрузки и режим работы. О: Z = 0,55/0,242*0,97*1=2,34 А: Z = 0,55/0,7*0,97*1=0,81 0,242 0,97 1 3 0,79 0,97 1 1 10) Сила давления на валы и опоры от натяжения ремней R, Н R = 2*So *Z*sin(α1 /2), где Sо – начальное натяжение ремня So = σo *A где σo – допускаемое напряжение материала ремня, МПа А – площадь поперечного сечения ремня, мм2 О: So =1.5*47=70,5 А: So =1.5*81=121,5 О: R = 2*70,5*2*sin(166,5/2)=280 А: R = 2*121,5*1*sin(166/2)=241,18 70,5 280 121,5 241,18 Окончательно выбираем клиноременную передачу с ремнями сечения А, потому что: 1) Нагрузка распространяется на три ремня равномерно; 2) Сцепление у трёх ремней будет больше из-за увеличения поверхности сцепления; 3) При порыве ремня дешевле заменить один ремень меньшего сечения. Осевое сечение ведущего шкива представлено на рисунке 6. Фактическая uКЛП =D2 /D1 =180/90=2 Расчетная uКЛП =1.82 Вычислим процент погрешности (2-1,82)/1,82=0,098% Список использованных источников 1. Андриенков Е.В., М.И. Семин, Г.И. ХаритоновОсновы деталей машин Учеб. Пособие для студ. Высш. Техн. Учебн. Заведений –М.: Гуманит. Изд. Центр Владос, 2003. – 208с.:ил. 2. Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. Пособие для студентов втузов- М.: Высш.шко, 2000. – 383 с.: ил. 3. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3 т. Т. 1 / В.И. Анурьев. – М.: Машиностроение, 1979. – 728 с.