Монтаж конусной дробилки

Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Южно-Уральский государственный университет»

филиала ФГОУ ВПО ЮУрГУ в г. Сатке

Кафедра «технологии строительных материалов»

Специальность 151000.62 «Технологические машины и оборудование»

 

Пояснительная записка к курсовой работе

По дисциплине «Детали машин и основы конструирования»

ЮУрГУ – 151000.62.2014.528.06.00 ПЗ КР

 

Нормоконтролер, преподаватель ____________ Калашников Д.Б. _____________________2014 г.

Руководитель работы, преподаватель _______________ Калашников Д.Б. ___________________ 2014 г. Автор работы студент группы СтТМз-494 _______________ Ильин А.Ю. _________________2014 г.   Работа защищена с оценкой (прописью, цифрой) ___________________ ___________________2014 г.

 

 

 

Сатка 2014 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ:

ВВЕДЕНИЕ

1 СРОК СЛУЖБЫ ПРИВОДНОГО  УСТРОЙСТВА

2 ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ  РАСЧЕТ ПРИВОДА ТОЛКАТЕЛЯ ВЫРУБНОЙ  МАШИНЫ

3 ВЫБОР МАТЕРИАЛА ЧЕРВЯКА  И ЧЕРВЯЧНОГО КОЛЕСА

4 РАСЧЕТ ЗАКРЫТОЙ ЧЕРВЯЧНОЙ  ПЕРЕДАЧИ

5 РАСЧЕТ ПЛОСКОРЕМЕННОЙ  ПЕРЕДАЧИ

6 НАГРУЗКИ ВАЛОВ РЕДУКТОРА

7 РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА ОБЩЕГО  ВИДА РЕДУКТОРА

8 ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ПОДШИПНИКОВ

9 РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖА ОБЩЕГО  ВИДА ПРИВОДА

10 ПРОВЕРОЧНЫЕ РАСЧЕТЫ

11 ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ  ВАЛОВ

12 РАСЧЕТ ТЕХНИЧЕСКОГО  УРОВНЯ РЕДУКТОРА

ВЫВОД

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

ЗАДАНИЕ

Тема 25. Спроектировать привод толкателя вырубной машины (рис. 6.25, табл. 6.25). Привод толкателя осуществляется асинхронным электродвигателем общего машиностроительного применения. Включает в себя червячный двухступенчатый редуктор. Быстроходная ступень редуктора – с верхним расположением червяка, тихоходная ступень – с нижним расположением червяка. Входной вал редуктора соединен с валом электродвигателя упругой муфтой.

Рис. 6.25. Привод толкателя вырубной машины: а – кинематическая схема;    б – график нагрузки

Таблица 6.25

Момент на валу шестерни реечной передачи Т, Н*м	675
Частота вращения шестерни реечной передачи n, об/мин	70
Срок службы,L,лет	6,6
РЕВЕРСИВНЫЙ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

Редуктором называют механизм, понижающий угловую скорость и увеличивающий вращающий момент в приводах от электродвигателя к рабочей машине.

Редуктор предназначен для уменьшения частоты вращения и увеличения крутящего момента. Любой редуктор имеет быстроходный (входной) и тихоходный (выходной) валы.

Редуктор общемашиностроительного применения – это редуктор, который отвечает техническим требованиям, общим для большинства случаев применения.

Благодаря своей универсальности общемашиностроительные редукторы успешно используются в подъемно-транспортных, лесозаготовительных машинах, металлургическом и угледобывающем оборудовании, энерго-машиностроении, стройиндустрии, нефтяной и газодобывающей промышленности, сельскохозяйственном и перерабатывающем машиностроении.

В соответствии с ГОСТ 16162-78 к редукторам общемашиностроительного применения относят:

цилиндрические одно-, двух- и трехступенчатые редукторы

цилиндрические планетарные одно- и двухступенчатые редукторы

конические одноступенчатые редукторы

коническо-цилиндрические двух- и трехступенчатые редукторы

червячные и глобоидные одно- и двухступенчатые редукторы

червячно-цилиндрические двухступенчатые редукторы

Потребительские характеристики редукторов каждого типа определяются следующими основными параметрами:

Кинематическая характеристика - передаточное отношение (частота вращения выходного вала).

Силовая характеристика - крутящий момент и допускаемая консольная нагрузка на выходном валу.

Для редукторов общемашиностроительного применения характерны: высокий технический уровень по массогабаритным показателям и по величине крутящего момента, реализуемого редуктором конкретного типоразмера соответствие

конструкций деталей и степени их унификации требованиям крупносерийного производства высокая экономическая эффективность, а также максимальное удовлетворение запросов потребителей (важнейшими показателями при оценке конструкций следует считать коэффициент удельных затрат, т.е. затрат на изготовление и эксплуатацию отнесенных к реализуемому крутящему моменту)

Редукторы общемашиностроительного применения предназначены для условий эксплуатации, оговоренных в ГОСТ 16162-78. В районах с умеренным климатом - исполнение У, сухим и влажным тропическим климатом - исполнение Т, категорий размещения 1-4 по СТ СЭВ 458-77.

Типы редукторов:

-цилиндрический редуктор

-конический редуктор

-червячный редуктор

-планетарный редуктор

1 СРОК СЛУЖБЫ ПРИВОДНОГО УСТРОЙСТВА

1.1 Определяем ресурс привода

Срок службы (ресурс) Lh, ч, определяем  по формуле: Lh = 365 *Lг *tс *Lс,   (1)

Где:  Lг – срок службы привода, лет

tс - продолжительность смены, ч;

Lс – число смен;

Lh = 365* Lг *tс* Lс = 365*6,6*8*3= 57816 ч.                                                      (1)     

Определяем рабочий ресурс привода

Из полученного значения  Lh вычтем 15% ресурса часов (в зависимости от характера производства) на профилактику, текущий ремонт, нерабочие дни, т.е. время простоя машинного агрегата, тогда:

Lh =57816*0,85= 49143.6 ч.                                                                                 (2)

Рабочий ресурс привода принимаем Lh = 49*103 ч.

Составляем табличный ответ

Таблица №2 Эксплуатационные характеристики привода толкателя вырубной машины

Место установки	Lг	Lс	tс	Lh, ч	Характер нагрузки	Режим работы
ЦМИ – 1	6,6	3	8	49*103	маломеняющийся	реверсивный

 

 

 

2.ВЫБОР ДВИГАТЕЛЯ. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ  РАСЧЕТ ПРИВОДА ТОЛКАТЕЛЯ ВЫРУБНОЙ МАШИНЫ

Таблица №3 Исходные данные

Момент на валу шестерни реечной передачи Т, Н*м	675
Частота вращения шестерни реечной передачи n, об/мин	70
Срок службы,L,лет	6,6

 

 

2.1 Определяем  требуемую мощность привода скребкового конвейера Pрм, кВт по формуле

Pрм = F*v  

Ррм= 0,675*0,7= 4,7 кН                                                                                        (3)

2.2 Определяем КПД привода

                 (4)

2.3 Находим требуемую мощность двигателя

                                                                            (5)

2.4 По табл.  выбираем двигатель серии 4А с номинальной мощностью Pном = 4кВт, применив для расчета четыре варианта типа двигателя:

Таблица №4. Выбор типа двигателя

Вариант	Тип двигателя	Номинальная мощность Рном, кВт	Частота вращения, об/мин
			Синхронная	При номинальном режиме nном
1	4А100S8У3	6,5	750	700
2	4А100S6У3	6,5	1000	955
3	4А112М4У3	6,5	1500	1435
4	4А132S2У3	6,5	3000	2840

 

 

2.5 Находим передаточное число привода u для каждого варианта

 

                                                                                                       (6)

 

 

 

 

2.6  Производим разбивку передаточного числа привода, принимая для всех вариантов передаточное число редуктора постоянным, uз.п = 12,5 ( 1 –й способ )

 

                                                                                                             (7)

 

 

 

 

 

Таблица №6. Разбивка передаточного числа привода

Передаточное число	Варианты
	1	2	3	4
Привода u	18,32	25	37,5	74,34
Плоскоремённой передачи uоп	1,4656	2	3	5,947
Червячного редуктора uзп	12,5	12,5	12,5	12,5

 

 

2.7  Анализируя полученные значения передаточных чисел  (1-й способ),  приходим к выводу:

а) Четвертый вариант (u =74,34;  nном =2840 об/мин) затрудняет реализацию принятой схемы двухступенчатого привода  из-за большого передаточного числа u всего привода, кроме этого надо учесть, что двигатели с большой частотой вращения (синхронной 3000 об/мин) имеют низкий рабочий ресурс.

б) Первый вариант (u =18,32;  nном=700 об/мин) не рекомендуется для приводов общего назначения так как двигатели с низкими частотами вращения (синхронными 750 об/мин) весьма металлоемки, поэтому их нежелательно применять без особой необходимости в приводах общего назначения малой мощности.

в) В третьем варианте (u =37,5;  nном = 1435 об/мин) получилось большое значение передаточного числа передачи, уменьшение которого за счет увеличения передаточного числа редуктора нежелательно;

г) Из рассмотренных четырех вариантов предпочтительнее второй: u = 25nном = 955 об/мин. Здесь передаточное число плоскоремённой передачи можно уменьшить за счет допускаемого отклонения скорости и таким образом получить среднее приемлемое значение.

2.8 Определяем максимально допустимое отклонение частоты вращения приводного толкателя вырубной машины:

                                                           (8)

Таблица №2 Отсюда фактическое передаточное число привода:

Параметр		Вал (см.ТЗ)	Последовательность соединения элементов привода по кинематической схеме
			Дв®оп®зп®м®рм
Мощность P, кВт		Дв Б   Т   рм	Pдв = 6,5 кВт =6,5*0,97*0,99=6,2420 кВт =6,2420*0,8*0,99=4,944 кВт  кВт
Частота вращения n, об/мин	Угловая скорость w, 1/с	дв	nном= 955 об/мин	=3,14*955/30=99,95 м/с
		Б	=955/2=477,5об/мин	=99,95/2=49,975м/с
		Т	=477,5/12,5=38,2 об/мин	=49,975/12,5=3,998 м/с
		рм	=38,2 об/мин	=3,998 м/с
Вращающий момент T, Нм		Дв   Б   Т   Рм	=6,5* /99,95=65,03 Нм =65,03*2*0,97*0,99=124,896 Нм =124,896*12,5*0,8*0,99=1236,47 Нм =1236,47*0,98*0,99=1199,62 Нм

                                                                                    (9)

                                                                                    (9)

Таблица 6. Силовые и кинематические параметры привода

Тип двигателя: 4А100S6УЗ                                                  Рном =6,5кВт;  nном= 955об/мин
параметр	Передача		Параметр	Вал
	Закрытая (редук- тор)	открытая		Двигателя	Редуктора		Приводной рабочей машины
					Быстро- ходный	Тихо- Ходный
Передаточное число u	12,5	2	Расчетная мощность Р, кВт	6,5кВт	3,8412кВт	3,0422кВт	2,951кВт
			Угловая скорость w, 1/с	99,95м/с	49,975м/с	3,998 м/с	3,998 м/с
КПД h	0,8	0,97	Частота вращения n,об/мин	955 об/мин	477,5об/мин	38,2 об/мин	38,2 об/мин
			Вращающий момент Т, Нм	65,03 Нм	124,896Нм	1236,47 Нм	1199,62 Нм

 

 

2.9 Передаточное число плоскоремённой передачи:

                                                                                 (10)

Таким образом, выбираем двигатель 4А100S6У3 (Рном = 6,5 кВт, nном=955 об/мин); передаточные числа: привода u = 25, редуктора uзп= 12,5 ; плоскоремённой передачи uоп = 2

3. ВЫБОР МАТЕРИАЛА ЧЕРВЯКА  И ЧЕРВЯЧНОГО КОЛЕСА.

Определение допускаемых напряжений.

3.1 По таблицы для червяка выбираем сталь 40Х с термообработкой: улучшение заготовки до твёрдости Н= 269…302НВ.

Выбор марки материала червячного колеса зависит от скорости скольжения, которая определяется по формуле:

                          (11)

В зависимости от скорости скольжения выбираем материал для червячного колеса: Чугун СЧ18, отливка в землю.

3.2 Определение контактных  [σ]н и изгибных [σ]F напряжений

а) Чугун СЧ18 относится к 3 группе материалов, скорость в зацеплении VS=  <2, передача – нереверсивная, тогда допускаемые контактные напряжения для червячного колеса находятся по формуле:

[σ]H =175 – 35 VS  = 175 – 35*2 = 105 Н/мм2                                                       (12)