I Назначение и область применения проектируемого привода

Устройство, приводящее в движение машину или механизм, называется приводом.

Привод состоит из источника энергии, передаточного механизма и аппаратуры управления. Под передачами понимают механизмы, служащие для передачи механической энергии на расстоянии, как правило, с преобразованием скоростей и моментов, иногда с преобразованием видов и законов движения. Основными функциями передаточных механизмов являются: передача и преобразование движения, изменение с различными исполнительными органами данной машины, пуск, остановка и реверсирование движения.

Эти функции должны выполняться безотказно с заданными степенью точности и производительностью в течение определенного промежутка времени. При этом механизм должен иметь минимальные габариты, быть экономичным и безопасным в эксплуатации. Данный прибор ленточного конвейера цилиндрического одноступенчатого прямозубого редуктора.

Редукторами называют механизмы, состоящие из передач зацеплением с постоянным передаточным отношением, заключенных в отдельный корпус и предназначенных для понижения угловой скорости выходного вала. В зависимости от числа пар звеньев в зацеплении (чисто ступней), редукторы общего назначения бывают одно-, двух-, и трехступенчатыми.

По расположению осей валов в пространстве различают редукторы с параллельными, пересекающимися и перекрывающимися осями входного и выходного валов.

Устройства, предназначенные для соединения валов и передачи вращающего момента без изменения его направления, называются муфтами.

Наряду с кинематической и силовой связью отдельных частей машины, муфты выполняют ряд других функций: обеспечение работы соединяемых валов при смещениях, обусловленных неточностями монтажа или деформации деталей; улучшение динамических характеристик привода, т.е. смягчение при работе толчков и ударов; регулирование передаваемого момента в зависимости от угловой скорости.

II Техническая характеристика

Двигатель

Асинхронный, трехфазного тока, тип 4АМ112М4УЗ, исполнение закрытое обдуваемое, мощность- 15кВт, частота вращения вала –1445 мин ^-1, диаметр выходного конца вала 40 мм.

Редуктор

Одноступенчатый цилиндрический горизонтальный, прямозубый, межосевое расстояние 160 мм, передаточное число подшипники – радиальные однорядные.

Открытая передача

Цилиндрическая прямозубая передача, межосевое расстояние передачи-160 мм., передаточное число U=4

III Описание и обоснование выбранной конструкции

Согласно заданию, полученному для расчета, привод включает в себя цилиндрический прямозубый редуктор.

Редуктор предназначен для понижения угловой скорости и повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Зубчатые колеса – прямозубые, редуктор – горизонтальный. Валы редуктора монтируются на подшипниках качения.

IV Расчеты, подтверждающие работоспособность привода

1 Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя

1.1 Схема привода

1. Электродвигатель.

2. Муфта.

3. Одноступенчатый цилиндрический редуктор.

4. Привод ленточного конвейера.

Рисунок 1.1-Схема привода

1.2 Задачи кинематического расчета

- подобрать электродвигатель по номинальной мощности и частоте вращения ведущего вала;

- определить общее передаточное число привода и его ступеней;

- определить мощность – Р, частоту вращения – n, угловую скорость - и вращающий момент – Т на каждом валу.

1.3 Данные для расчета

1. Мощность на рабочем валу Р_треб.=5;

2. Частота вращения рабочего вала n_общ..=150мин^-1

1.4 Условия расчета

Для устойчивой работы привода необходимо соблюдение условий: номинальная (расчетная) мощность электродвигателя должна быть меньше или равна мощности стандартного электродвигателя.

P_треб ≤ P_вых (1.1)

Допускаемое отклонение:

Р_треб Р_дв на 5 % (1.2)

Р_треб Р_дв до 10% (1.3)

1.5 Расчет привода

Двигатель является одним из основных элементов машинного агрегата. От его мощности и частоты вращения вала зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики рабочей машин и его привода.

1.5.1 Определяем общий коэффициент полезного действия привода

=(1.4)

где = 0,99-КПД пары подшипников;

=0,95-КПД клиноременной передачи;

=0,96-КПД открытой зубчатой передачи.

=0,96*0,99*0,95*0,99=0,894

1.5.2 Определяем требуемую (номинальную) мощность двигателя Р_треб

Р_треб.= (1.5)

где Р- мощность на ведомом валу двигателя, кВт;

- общий КПД привода.

Р_треб.=5/0,894=5,5 кВт

Для расчета выбираем синхронный двигатель серии 4АМ с номинальной мощностью Р_дв= 5,5 кВт. Выбран двигатель:

4АМ112М4У3 с номинальной частотой вращения n_дв=1445 мин ^-1.

1.5.3. Определение передаточного числа привода и его составляющих

Передаточное число привода определяется отношением номинальной частоты вращения двигателя к частоте вращения приводного вала рабочей машины и равно произведению передаточных чисел редуктора и открытой зубчатой передачи.

U =n_ном/n_вых (1.6)

1445/150=9,633 мин ^-1

Значение передаточного числа цилиндрического редуктора выбираем из номинального ряда передаточных чисел предусмотренных ГОСТ 2185 – 66

Принимаем значение передаточного числа редуктора U_ред=2,41

Зная U_ред вычисляем передаточное число открытой зубчатой передачи.

U_озп= U/ U_р.п. (1.7)

9,633 /4=2,41