Кинематический расчет привода ленточного конвейера и расчет червячной передачи

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. 66].

[ ] = 0,543 101 = 54,8 МПа

Принимаем предварительно коэффициент диаметра червяка q=8. [1, c 55]

4.3 Принимаем предварительно коэффициент нагрузки К=1,2. [1, c 369]