|
Введение
Цель курсового проектирования - систематизировать, закрепить, расши-рить теоретические знания, а также развить расчетно-графические навыки сту-дентов. Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, технологичность, минимальные габариты и масса, удобство в эксплуатации и экономичность. В проектируемом редукторе используются зубчатые передачи.
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по срав-нению с валом ведущим. Данный тип механизма является одним из самых рас-пространенных в технике и комплекс расчетов, необходимый для обоснования его конструкции, охватывает многие разделы учебного курса: теоретическую механику, сопротивление материалов, теплотехнику, метрологию и пр. Поэто-му грамотный расчет редуктора обеспечивает получение значительного опыта в проектировании механизмов и машин и применении полученных при обуче-нии знаний на практике.
1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
1.1. Кинематический анализ схемы привода
Привод состоит из электродвигателя и одноступенчатого редуктора с ко-нической передачей. Вращение от двигателя на входной вал редуктора и от выходного вала редуктора на вал барабана ленточного транспортера осуществ-ляется через муфты.
1.2. Коэффициент полезного действия привода
Согласно табл. 1.1 [1] принимаем коэффициенты полезного действия для элементов, где происходят потери мощности:
- в зубчатой передаче ?з.п. = 0,97…0,98; принимаем ?з.к. = 0,97;
- в подшипниках качения ?п = 0,99;
- в муфте ?м = 0,98;
В составе привода имеется одна коническая зубчатая передача, две муфты и 6 подшипниковых опор, поэтому в соответствии с формулой
определяем общий КПД привода
= 0,97 * 0,996 * 0,982 = 0,88
1.3. Выбор электродвигателя
Мощность на валу барабана определяется по формуле
= 3 * 2,8 = 8,4 кВт,
где Ft - окружное усилие, кН;
V - скорость транспортера, м/с;
Требуемая мощность электродвигателя:
Рэ.тр.= Рв / = 8,4 / 0,88 = 9,55 кВт,
Угловая скорость барабана:
= 2 * 2,8 / 0,45 = 12,44 рад/с
Частота вращения барабана:
= 30*12,44/3,14 = 119 мин-1
Пусковая требуемая мощность должна учитывать стартовую нагрузку, ко-торая в 1,2-1,5 раз больше номинальной:
Рп = Рэ.тр.* 1,3 = 9,55 * 1,3 = 12,42 кВт
По табл. П1 приложения [1], исходя из требуемой мощности выбираем электродвигатель трехфазный асинхронный короткозамкнутый серии 4АН за-крытый, обдуваемый с синхронной частотой n = 750 об/мин 4АН160М8 со сле-дующими параметрами: номинальная мощность Рном = 11 кВт; скольжение s = 2,5 %, отношение Рп/Рном = 1,4. Рпуск = 1,4*11 = 15,4 кВт. Значит эта модель дви-гателя может быть принята для проектируемого привода.
Номинальная частота вращения двигателя:
где: nдв - фактическая частота вращения двигателя, мин-1;
n - частота вращения, мин-1;
s - потери на скольжение, %;
nдв = 750* ((100-2,5)/100) = 731 мин-1
1.4. Угловые скорости и моменты на валах привода
Передаточное отношение редуктора:
U = nдв/nб = 731/119 = 6,14
Угловая скорость и частота вращения вала двигателя:
nдв= 731 мин-1
= 3,14*731 / 30 = 76,51 рад/с
Момент на валу двигателя:
,
где Ртр - требуемая мощность двигателя, кВт;
- угловая скорость вращения двигателя, об/мин;
T1 = 9,55 *1000 / 76,51 = 124,82 Н м = 124,82*103 Н мм
Момент, угловая скорость и частота вращения выходного вала редуктора:
Т2 = Т1 * U * ?з.п.
Т2 = 124,82*103 * 6,14*0,97 = 743,4*103 Н мм
Таблица 1
Результат кинематического расчета привода
Вал 1 2
|
На уровень вверх
Купить