Индивидуальное задание
по дисциплине «Детали машин и ПТМ»
Тема: «Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет
червячной передачи»
1. Исходные данные
Тип редуктора – червячный
Сила полезного сопротивления на ленте редуктора F=8 кН
Скорость движения ленты V=0,6 м/с
Диаметр барабана конвейера D= 0,4 м
Материал червячного вала – Сталь 40ХН (закалка)
Материал червячного колеса – БрА10Ж4Н4
2. Кинематическая схема привода ленточного конвейера
Рисунок 2.1 Кинематическая схема привода ленточного конвейера
3. Выбор электродвигателя и кинематический расчет
3.1 Общий КПД привода ленточного конвейера.
Принимаем КПД червячного редуктора = 0,9 [1, c. 5]
Коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения =0,99 [1, c. 5]
КПД открытой цепной передачи =0,92 [1, c. 5]
КПД открытой ременной передачи =0,97 [1, c. 5]
Потери в опорах вала приводного барабана =0,99 [1, c. 5]
3.2 Определяем мощность на валу барабана
, кВт
3.3 Определяем требуемую мощность электродвигателя
, кВт
Выбираем стандартный асинхронный электродвигатель серии 4А, закрытый обдуваемый мощностью Р=7,5 кВт с синхронной частотой вращения 1500 об/мин 4А132S4УЗ и скольжением s=3,0%. Номинальная частота вращения вала двигателя =1500-0,030 1500=1455 об/мин.
3.4 Определяем угловую скорость вала двигателя
, рад/с
3.5 Определяем угловую скорость барабана
, рад/с
3.6 Определяем общее передаточное отношение
Из рекомендаций [1, c. 7] принимаем передаточное отношение редуктора Uред = 8; цепной передачи передачи Uц = 3 ; ременной передачи Uр = 2,115.
Проверка выполнена
3.7 Определяем результаты кинематических расчетов на валах
Вал А:
Частота вращения вала об/мин
Угловая скорость рад/с
Мощность на валу кВт
Крутящий момент Н м
Вал Б:
Частота вращения вала об/мин
Угловая скорость рад/с
Мощность на валу кВт
Крутящий момент Н м
Вал В:
Частота вращения вала об/мин
Угловая скорость рад/с
Мощность на валу кВт
Крутящий момент Н м
Вал Г:
Частота вращения вала об/мин
Угловая скорость рад/с
Мощность на валу кВт
Крутящий момент Н м
Результаты кинематических расчетов сведены в таблицу 3.1
Таблица 3.1 Результаты кинематических расчетов
Вал
Угловая скорость , рад/с
Частота вращения п, об/мин Мощность на валу Р, кВт Крутящий момент Т, Н м А 152,3 1455,0 6,150 40,38 Б 72,0 687,8 5,970 82,90 В 9,0 85,9 5,267 585,0 Г 3,0 28,6 4,800 1600
Проверка кН м =1600 Н м
Условие выполнено
4. Расчет зубчатых колес редуктора
4.1 Число витков червяка Z1 принимаем в зависимости от передаточного числа: при Uред = 8 принимаем Z1 = 4 [1, с 55]
Тогда число зубьев червячного колеса:
Z2 = Z1 U = 4 8 = 32
При этом проверка выполнена
4.2 Материал червячного вала – 40ХН с твердостью после закалки не менее 45 HRC [1, с. 35]. Материал венца червячного колеса - БрА10Ж4Н4.
Предварительно принимаем скорость скольжения в зацеплении
Vз= 4м/с. [1, с 68]
Тогда при длительной работе допускаемое контактное напряжение
[ ]=175 МПа [1, с. 68].
Допускаемое напряжение изгиба для нереверсивной работы
[ ]=KFL [ ]
В этой формуле KFL=0,543 при длительной работе;
[ ]=101 МПа [1, с. ............
