1347

Ленточный транспортер.

Контрольная

Производство и промышленные технологии

Кинематический расчет привода. Определение частот вращения и вращающих моментов на валах. Выбор типа и схемы установки подшипников. Подшипники тихоходного вала (7111А). Подшипники приводного вала. Расчет на динамическую грузоподъемность.

Русский

2013-01-06

409.5 KB

18 чел.

Введение

Ленточный транспортер – машина непрерывного транспорта для горизонтального перемещения различных грузов, устанавливаемая в отапливаемом помещении.  

1. Кинематический расчет привода

  1.  Подбор электродвигателя

Определение мощности электродвигателя:

, где - потребляемая мощность привода, -окружная сила  =3550 Н, -скорость ленты  =0,9 м/с.  =3,195 кВт.

Требуемая мощность электродвигателя:, где , где =0,99- КПД муфты, =0,97- КПД конической передачи, =0,98-КПД цилиндрической передачи,=0,99-КПД опор приводного вала. Тогда   .                                  кВт.

Частота вращения приводного вала: , где =355 мм - диаметр барабана. Тогда .

Считаем требуемую частоту вращения вала электродвигателя:

, где -передаточное число редуктора () и ременной передачи (). Тогда . По таблице [1, табл 24.9] выбираем электродвигатель АИР 100S2/2850 с частотой вращения 2850  и мощностью 4 кВт, обеспечивая требуемую частоту вращения вала электродвигателя и мощность . Получим . Принимаем .  

  1.  Определение частот вращения и вращающих моментов на валах

Частота вращения вала колеса тихоходной ступени:

Частота вращения вала шестерни тихоходной ступени:

, где передаточное число тихоходной ступени .

Частота вращения вала шестерни быстроходной ступени:

, где , - передаточное число быстроходной ступени, . Тогда .

Вращающий момент на приводном валу:

Момент на валу колеса тихоходной ступени редуктора:

Вращающий момент на валу шестерни тихоходной ступени:

, где - КПД зубчатой передачи тихоходной ступени редуктора.

Момент на валу шестерни быстроходной ступени:

, где , - КПД зубчатой передачи быстроходной ступени редуктора.

.

  1.  Расчет зубчатой передачи

  1.  Эскизное проектирование

3.1 Проектные расчеты валов

Предварительные значения диаметров различных участков стальных валов редуктора определяем по формулам:

Быстроходный вал:  . Примем d = 22 мм.       

, где - высота заплечика. Примем мм.

мм.

Промежуточный вал:

мм. Примем мм.

мм. Примем мм.

мм

Тихоходный вал:

мм. Примем d = 53 мм.

мм. Примем мм.

мм. Примем мм.

3.2 Выбор типа и схемы установки подшипников

Для опор быстроходного вала с конической шестерней применяются конические роликовые подшипники. Схему установки принимаем “врастяжку”, обеспечивая фиксацию опор и малую вероятность защемления подшипников вследствие температурных деформаций (частота вращения вала 1142 ).

Для опор промежуточного вала с коническим колесом применяются конические роликовые подшипники для жесткой фиксации в осевом направлении. Схему установки принимаем “враспор”, фиксируя обе опоры.

Для опор тихоходного вала применяются также конические роликовые подшипники. Схему установки также принимаем враспор”.

  1.  Расчет соединений       
    1.  Шпоночные соединения
    2.  Соединения с натягом

  1.  Подбор подшипников качения на заданный ресурс
    1.  Подшипники быстроходного вала (Обозначение: 7207А)

Исходные данные:

Осевая сила на шестерне:

Окружная сила на шестерне:

Радиальная сила на шестерне:

Консольная нагрузка со стороны ременной передачи:

Требуемый ресурс: 10000 ч.

1 Определение радиальной нагрузки:

Реакции  находим, записывая уравнения суммы сил по оси Х и суммы моментов относительно правой опоры .

 

Реакции  находим, записывая уравнения суммы сил по оси Y и суммы моментов относительно правой опоры .

Находим суммарные радиальные реакции:

2 Определение осевой нагрузки:

Осевая сила, нагружающая подшипник в первой опоре: , где е – коэффициент осевой нагрузки. По [1, табл. 7.1] принимаем е = 0,37. Тогда    

Осевая сила, нагружающая подшипник во второй опоре: ,

.

Из условия равновесия вала получим: . Тогда

3 Расчет на статическую грузоподъемность

Для данного подшипника (7207А):

Статическая грузоподъемность . Эквивалентная нагрузка: , где

- коэффициент радиальной статической нагрузки. По [1, табл. 7.3] принимаем ,

- коэффициент осевой статической нагрузки. По [1, табл. 7.3] принимаем . Тогда, для левой опоры (): . Принимаем (т.к.).

Для правой опоры (): . Принимаем .

, следовательно расчет производим по второй опоре. ), следовательно статическая прчность обеспечена.

 

4 Расчет на динамическую грузоподъемность

Для данного подшипника (7207А):

Динамическая грузоподъемность: . Значения коэффициентов Х радиальной, Y осевой нагрузок и коэффициента е осевого нагржения принимаем по [1, табл. 7.3]:

. Частота вращения быстроходного вала n = 1142.

Отношение (V = 1 при вращении внутреннего кольца). Тогда для опоры 1: Х = 1, Y = 0.

Отношение . Тогда для опоры 2:

Х = 0,4 , Y = 1,5. По [1, табл. 7.4] принимаем значение коэффициента безопасности .Значение температурного коэффициента: Считаем эквивалентную динамическую нагрузку в опорах 1 и 2:

    

Для него вычисляем расчетный скоректированный ресурс при коэффициенте надежности (вероятность безотказной работы 90%), - коэффициент, учитывающий влияние особых свойств металла подшипника и условий его эксплуатации, k = 10/3 (для роликовых подшипников).

ч.

Так как расчетный ресурс больше требуемого: , то предварительно назначенный подшипник 7207А пригоден. При требуемом ресурсе надежность несколько выше 90%.

  1.   Подшипники промежуточного вала (7206A)

Исходные данные:

Осевая сила на шестерне:

Окружная сила на шестерне:

Радиальная сила на шестерне:

Осевая сила на колесе:

Окружная сила на колесе:

Радиальная сила на колесе:

Консольная нагрузка со стороны ременной передачи:

Требуемый ресурс: 10000 ч.

1 Определение радиальной нагрузки:

Реакции  находим, записывая уравнения суммы сил по оси Х и суммы моментов относительно правой опоры .

 

Реакции  находим, записывая уравнения суммы сил по оси Y и суммы моментов относительно правой опоры .

Находим суммарные радиальные реакции:

2 Определение осевой нагрузки:

Осевая сила, нагружающая подшипник в первой опоре: , где е – коэффициент осевой нагрузки. По [1, табл. 7.1] принимаем е = 0,37. Тогда    

Осевая сила, нагружающая подшипник во второй опоре: ,

.

Из условия равновесия вала получим: . Тогда

3 Расчет на статическую грузоподъемность

Для данного подшипника (7206А):

Статическая грузоподъемность . Эквивалентная нагрузка: , где

- коэффициент радиальной статической нагрузки. По [1, табл. 7.3] принимаем ,

- коэффициент осевой статической нагрузки. По [1, табл. 7.3] принимаем . Тогда, для левой опоры (): . Принимаем (т.к.).

Для правой опоры (): . Принимаем .

, следовательно расчет производим по первой опоре. ), следовательно статическая прчность обеспечена.

 

4 Расчет на динамическую грузоподъемность

Для данного подшипника (7206А):

Динамическая грузоподъемность: . Значения коэффициентов Х радиальной, Y осевой нагрузок и коэффициента е осевого нагружения принимаем по [1, табл. 7.3]:

. Частота вращения промежуточного вала n = 260.

Отношение (V = 1 при вращении внутреннего кольца). Тогда для опоры 1: Х = 1, Y = 0.

Отношение . Тогда для опоры 2:

Х = 0,4 , Y = 1,5. По [1, табл. 7.4] принимаем значение коэффициента безопасности .Значение температурного коэффициента: Считаем эквивалентную динамическую нагрузку в опорах 1 и 2:

    

Для него вычисляем расчетный скорректированный ресурс при коэффициенте надежности (вероятность безотказной работы 90%), - коэффициент, учитывающий влияние особых свойств металла подшипника и условий его эксплуатации, k = 10/3 (для роликовых подшипников).

ч.

Так как расчетный ресурс больше требуемого: , то предварительно назначенный подшипник 7206А пригоден. При требуемом ресурсе надежность несколько выше 90%.

  1.   Подшипники тихоходного вала (7111А)

Исходные данные:

Осевая сила на колесе:

Окружная сила на колесе:

Радиальная сила на колесе:

Консольная нагрузка со стороны ременной передачи:

Требуемый ресурс: 10000 ч.

1 Определение радиальной нагрузки:

Реакции  находим, записывая уравнения суммы сил по оси Х и суммы моментов относительно правой опоры .

 

Реакции  находим, записывая уравнения суммы сил по оси Y и суммы моментов относительно правой опоры .

Находим суммарные радиальные реакции:

2 Определение осевой нагрузки:

Осевая сила, нагружающая подшипник в первой опоре: , где е – коэффициент осевой нагрузки. По [1, табл. 7.1] принимаем е = 0,40. Тогда    

Осевая сила, нагружающая подшипник во второй опоре: ,

.

Из условия равновесия вала получим: . Тогда

3 Расчет на статическую грузоподъемность

Для данного подшипника (7211А):

Статическая грузоподъемность . Эквивалентная нагрузка: , где

- коэффициент радиальной статической нагрузки. По [1, табл. 7.3] принимаем ,

- коэффициент осевой статической нагрузки. По [1, табл. 7.3] принимаем . Тогда, для левой опоры (): . Принимаем (т.к.).

Для правой опоры (): . Принимаем .

, следовательно расчет производим по первой опоре. ), следовательно статическая прочность обеспечена.

 

4 Расчет на динамическую грузоподъемность

Для данного подшипника (7207А):

Динамическая грузоподъемность: . Значения коэффициентов Х радиальной, Y осевой нагрузок и коэффициента е осевого нагржения принимаем по [1, табл. 7.3]:

. Частота вращения тихоходного вала n = 53,8.

Отношение (V = 1 при вращении внутреннего кольца). Тогда для опоры 1: Х = 1, Y = 0.

Отношение . Тогда для опоры 2:

Х = 0,4 , Y = 1,5. По [1, табл. 7.4] принимаем значение коэффициента безопасности .Значение температурного коэффициента: Считаем эквивалентную динамическую нагрузку в опорах 1 и 2:

    

Для него вычисляем расчетный скоректированный ресурс при коэффициенте надежности (вероятность безотказной работы 90%), - коэффициент, учитывающий влияние особых свойств металла подшипника и условий его эксплуатации, k = 10/3 (для роликовых подшипников).

ч.

Так как расчетный ресурс больше требуемого: , то предварительно назначенный подшипник 7207А пригоден. При требуемом ресурсе надежность несколько выше 90%.

  1.   Подшипники приводного вала

Исходные данные:

Осевая сила на шестерне:

Окружная сила на шестерне:

Радиальная сила на шестерне:

Консольная нагрузка со стороны ременной передачи:

Требуемый ресурс: 10000 ч.

1 Определение радиальной нагрузки:

Реакции  находим, записывая уравнения суммы сил по оси Х и суммы моментов относительно правой опоры .

 

Реакции  находим, записывая уравнения суммы сил по оси Y и суммы моментов относительно правой опоры .

Находим суммарные радиальные реакции:

2 Определение осевой нагрузки:

Осевая сила, нагружающая подшипник в первой опоре: , где е – коэффициент осевой нагрузки. По [1, табл. 7.1] принимаем е = 0,37. Тогда    

Осевая сила, нагружающая подшипник во второй опоре: ,

.

Из условия равновесия вала получим: . Тогда

3 Расчет на статическую грузоподъемность

Для данного подшипника (7207А):

Статическая грузоподъемность . Эквивалентная нагрузка: , где

- коэффициент радиальной статической нагрузки. По [1, табл. 7.3] принимаем ,

- коэффициент осевой статической нагрузки. По [1, табл. 7.3] принимаем . Тогда, для левой опоры (): . Принимаем (т.к.).

Для правой опоры (): . Принимаем .

, следовательно расчет производим по второй опоре. ), следовательно статическая прчность обеспечена.

 

4 Расчет на динамическую грузоподъемность

Для данного подшипника (7207А):

Динамическая грузоподъемность: . Значения коэффициентов Х радиальной, Y осевой нагрузок и коэффициента е осевого нагржения принимаем по [1, табл. 7.3]:

. Частота вращения быстроходного вала n = 1142.

Отношение (V = 1 при вращении внутреннего кольца). Тогда для опоры 1: Х = 1, Y = 0.

Отношение . Тогда для опоры 2:

Х = 0,4 , Y = 1,5. По [1, табл. 7.4] принимаем значение коэффициента безопасности .Значение температурного коэффициента: Считаем эквивалентную динамическую нагрузку в опорах 1 и 2:

    

Для него вычисляем расчетный скоректированный ресурс при коэффициенте надежности (вероятность безотказной работы 90%), - коэффициент, учитывающий влияние особых свойств металла подшипника и условий его эксплуатации, k = 10/3 (для роликовых подшипников).

ч.

Так как расчетный ресурс больше требуемого: , то предварительно назначенный подшипник 7207А пригоден. При требуемом ресурсе надежность несколько выше 90%.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

1089. Обеспечение надежности основных элементов паровых турбин. Выбор конструкции роторов 915 KB
  Конструкции уплотнений паровых турбин. Расчет осевых усилий и способы их компенсации. Пример конструкции паровой турбины. Схема разгрузки осевого подшипника. Статическая прочность рабочих лопаток турбинных ступеней. Конструкции роторов паровых турбин.
1090. Особенности переменных режимов работы паровой турбины 792 KB
  Общая характеристика переменных режимов. Переменный режим работы турбинных решеток. Изменение степени реактивности от расчетного значения. Треугольники скоростей для последней ступени при изменении давления. Распределение давлений и теплоперепадов по ступеням турбины при переменном режиме ее эксплуатации.
1091. Влияние начальных и конечных параметров водяного пара на мощность паровых турбин 228 KB
  Влияние начального давления на мощность турбин. Относительное изменение внутренней мощности паровой турбины. Влияние начальной температуры пара и его температуры после промежуточного перегрева на мощность турбины. Влияние конечного давления пара на мощность турбины. Универсальная кривая приращения мощности от давления в конденсаторе вида.
1092. Переменные режимы эксплуатации паровых турбин энергоблоков ТЭС 1.56 MB
  Характеристика переменных режимов ТЭС. Пример графика электрической нагрузки энергосистемы. Маневренность турбоагрегатов и программы регулирования энергоблоков ТЭС. Холостой ход турбоагрегата. Моторный режим. Режим горячего вращающегося резерва. Реализация перегрузочных режимов в турбоустановках.
1093. Системы парораспределения паровых турбин. Сопловое и дроссельное парораспределение 651 KB
  Общая характеристика систем парораспределения. Общий характер суточного графика нагрузок энергосистемы. Схема основных паропроводов турбоустановки К-210-12,8 ЛМЗ. Дроссельное парораспределение
1094. Обводное парораспределение. Регулирование мощности способом скользящего начального давления 340 KB
  Обводное (байпасное) парораспределение. Выбор способа парораспределения паровых турбин. Регулирование мощности энергоблоков способом скользящего давления. Особенности перевода энергоблока на скользящее начальное давление.
1095. Математические модели и синтез цифровых нерекурсивных фильтров 200.5 KB
  Общие характеристики цифровых фильтров. Математические модели цифровых нерекурсивных фильтров. Методика синтеза цифровых нерекурсивных фильтров. Алгоритм Ремеза для построения оптимального цифрового нерекурсивного фильтра.
1096. Математические модели и синтез цифровых рекурсивных фильтров 1.61 MB
  Математические модели цифровых рекурсивных фильтров. Методика синтеза цифровых рекурсивных фильтров. Численное исследование методики синтеза цифровых рекурсивных фильтров.
1097. Преобразование Фурье 225 KB
  Аналоговое преобразование Фурье. Дискретное преобразование Фурье. Алгоритм быстрого преобразования Фурье с прореживанием по времени. Алгоритм быстрого преобразования Фурье с прореживанием по частоте. Метод двоичной инверсии.