Реферат Рассчет приводного вала

Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Имя

Выберите тип работы:

Принимаю Политику конфиденциальности

Скидка 25% при заказе до 21.9.2024

Задание

Рассчитать приводную станцию, исходя из следующих данных:

- мощность приводного элемента -

;

- частота вращения вала электродвигателя -

;

- частота вращения вала приводного элемента -

.

Схема приводной станции представлена на рисунке 1.

1 – электродвигатель;

2 – клиноременная передача;

3 – цилиндрический редуктор;

4 – муфта;

5 – приводной барабан.

I
– вал электродвигателя;

II
– входной (быстроходный) вал редуктора;

III
– выходной (тихоходный) вал редуктора;

IV
– приводной вал.

Рисунок 1 – Схема приводной станции

1 Расчёт приводной станции

         1.1 Выбор электродвигателя

            Электродвигатель для приводной станции выбирается по мощности и частоте вращения вала. Мощность электродвигателя рассчитывается по следующей формуле

,                                                 (1)

            где       1.25 – коэффициент перегрузки;

– мощность на приводном элементе, кВт;

– КПД приводной станции (в расчётах принимается 0.75 – 0.80).

Используя формулу (1) рассчитывается мощность электродвигателя

По справочнику [1] выбирается электродвигатель. Для этого выполняется следующее условие

:

- типоразмер – 4А112М243;

- мощность электродвигателя -

;

- частота вращения вала электродвигателя -

.

Схема электродвигателя представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема электродвигателя

1.2 Определение передаточного отношения приводной станции

Передаточное отношение приводной станции рассчитывается по следующей формуле

, (2)

где

- частота вращения вала электродвигателя,

;

- частота вращения приводного вала,

.

Используя формулу (2) рассчитывается передаточное отношение приводной станции

1.3 Разбивка передаточного отношения приводной станции по ступеням

Приводная станция конвейера состоит из следующих механических передач: клиноремённой передачи и циоиндрического редуктора. Тогда передаточное отношение приводной станции можно записать в следующем виде

, (3)

где

- передаточное отношение клиноремённой передачи;

- передаточное отношение цилиндрического редуктора.

Принимается минимальное передаточное отношение клиноремённой передачи

, тогда максимальное передаточное отношение цилиндрического редуктора определяется по формуле (3)

Принимается максимальное передаточное отношение клиноремённой передачи

, тогда максимальное передаточное отношение цилиндрического редуктора определяется по формуле (3)

По справочнику [1] выбирается цилиндрический редуктор по передаточному числу и по мощности (по крутящему моменту): ;

; ;

- типоразмер – Ц2У-160 ;

- крутящий момент на тихоходном валу - ;

- передаточное число -

.

Схема червячного редуктора представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Схема червячного редуктора

Уточняется передаточное отношение клиноремённой передачи по формуле (3)

В результате чего выполнена разбивка передаточного отношения по степеням.

1.4 Определение кинематических и силовых характеристик 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.

1.4.1 Характеристики на первом валу

Характеристики на первом валу имеют следующие значения

1.4.2 Характеристики на втором валу

Характеристики на втором валу имеют следующие значения

об/мин)

1.4.3 Характеристики на третьем валу

Характеристики на третьем валу имеют следующие значения

об/мин)

1.4.4 Характеристики на четвертом валу

Характеристики на четвертом валу имеют следующие значения

об/мин)

2 Расчет клиноременной передачи

Исходя из передаваемой мощности Р_э.д=7,5 кВт и предполагаемой скорости движения ремня
υ
=(5-10) м/с рекомендуемые сечения ремней Б и В [2]

Схема клиноременной передачи представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 – схема клиноременной передачи

Расчет приводной станции для обоих сечений и результаты сводятся в таблицу 1.

Таблица 1 – Расчет клиноременной передачи

Определяемый параметр, расчетная формула, подстановка, единица измерения	Результат расчета
	Б	В
1	2	3
1) Расчетный диаметр ведущего шкива D ₁ , мм	125	200
2) Передаточное отношение передачи, U _рем	2.2	2.2
3) Расчетный диаметр ведомого шкива D ₂ = D ₁ * U _рем (1-ε ) ,мм Б: D ₂ =1252.2(1-0.02)=269.5(мм) В: D ₂ =2002.2(1-0.02)=431.2(мм) Принимаем ближайший стандартный диаметр шкива D ₂ , мм	269.5 280	431.2 450
4) Предварительное межосевое расстояние а ≥0.55( D ₂ + D ₁ )+ h , мм где h – высота ремня, мм Б: а ≥0.55(280+125)+10,5=233.25(мм) В: а ≥0.55(450+200)+13.5=371(мм)	10.5 233	13.5 371
5) Расчетная длина ремня L = , мм

1	2	3
Б: L =(мм) B : L = (мм) Принимается большая на 3-4 ступени стандартная длина ремня L _станд , мм	1127.63 1320	1804.62 2120
6) Окончательное межосевое расстояние a_w =0.25[( L _ст - w )+ + ( L _ст - w )² – 8* y ], мм w = (( D ₂ + D ₁ )/2)* π , y = (( D ₂ + D ₁ )/2)², Б: w = ((280+125)/2)3.14, В: w = ((450+200)/2)3.14; Б: y = ((280+125)/2)², В: y = ((450+200)/2)²; Б: a_w =0.25[(1320 – 635.85) + (1320 - 635.85)² – 841006.25 ] В: a_w =0.25[(2120 – 1020.5) + (2120 – 1020.5)² – 8105625 ]	635.85 41006.25 265	1020.5 105625 426
7) Угол обхвата на малом шкиве α₁ = 180˚ - ( D ₂ - D ₁ )/ a_w 60˚ ≥ α _min = 120˚ Б: α₁ = 180˚ - ( 280 - 125)/ 26560˚ В: α₁ = 180˚ - ( 450 - 200)/ 426*60˚	145	147
8) Скорость движения ремня υ ₁ = ω ₁ * D ₁ /2 Б: υ ₁ = 3140.125/2 В: υ ₁ = 3140.2/2 υ >10 м/с рекомендуется сечение Б	19.6	31.4
9) Число ремней передачи Z = P / P_o * k_α ₍₁₎ * k_υ ₍₂₎ , шт где P – мощность электродвигателя, P_o – мощность передаваемая одним ремнем, k_α ₍₁₎ – коэффициент учитывающий угол обхвата на малом шкиве, k_υ ₍₂₎ – коэффициент учитывающий динамическое движение второй смены Б: Z = 7.5/ 2.940.890.87 В: Z = 7.5/ 5.90.920.87	3	2
10) Число пробегов ремня в секунду U = υ ₁ / L _ст ≤ [ U ]=10 c ^-1 Б: U = 19600/1320 В: U = 31400/2120	15	15
11) Сила давления на валы и опоры от натяжения ремней R = 2S_oZsin( α ₁ /2), Н S_o= σ_o A где S_o – начальное натяжение ремня, σ_o – допускаемое напряжение материала ремня, МПа А – площадь, мм Б: S_o =1.5* В: S_o =1.5* Б: R = В: R =	1.5	1.5

Окончательно выбирается клиноременная передача с ремнями сечения Б, так как наиболее компактная.

Осевое сечение ведущего шкива представлено на рисунке 5.

Рисунок 5 – Осевое сечение ведущего шкива

Заключение

1.
Выбрали электродвигатель типоразмера 4А112М243 с мощностью = 7,5 кВт и частотой вращающегося вала =3000 об/мин;

2.
Определили передаточное отношение приводной станции = 54.55;

3.
Разбили передаточное отношение приводной станции по ступеням и выбрали двухступенчатый редуктор типоразмера
Ц2У-160, с крутящим моментом на тихоходном валу =1000 Нм и передаточным числом =2.2
;

4.
Определили кинематические и силовые характеристики на валах приводной станции

n
₁
=3000 об/мин, ω₁=314 рад/сек, Р₁=7.5 кВт, Т_к1=23.88 Нм;

n
₂
=1364 об/мин, ω₂=143 рад/сек, Р₂=7.2 кВт, Т_к2=50.43 Нм;

n
₃
=54.56 об/мин, ω₃=5.71 рад/сек, Р₃=6.7 кВт, Т_к3=1175 Нм;

n
₄
=54.56 об/мин, ω₄=5.71 рад/сек, Р₄=6.37 кВт, Т_к4=1115.6 Нм;

5.
Рассчитали клиноременную передачу по двум видам сечения Б и В.                     Б:
D
₁
=125 мм,
D
₂
=280 мм и
L
_ст
=1320 мм;

В:
D
₁
=200 мм,
D
₂
=450 мм и
L
_ст
=2120 мм.

Список использованных источников

1)
Анурьев И.В. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т.3. – 8-е изд., перераб. и доп. под ред. И.Н.Шестякова – М.: Машиностроение, 1999. – 484 с., ил.

2)
Анурьев И.В. Справочник конструктора-машиностроителя . В 3-х т. Т.2. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1980. – 559 с., ил.

Bukvasha