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.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №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 дл

я 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.