Федеральное агентство по образованию

Гоу впо «Сибирский Государственный Технологический Университет»

Факультет химических технологий

Кафедра прикладной механики 
 
 

привод барабанной мельницы

Пояснительная записка

(ПМ.000000.031.ПЗ) 
 
 
 
 

Руководитель:

________________Кондрючая В.П.

    (подпись)

________________

                                                (оценка, дата) 

Разработал:

Студент группы 62-4 

________________ Т.А.Окладникова

    (подпись)

_______________

      (дата) 
 
 
 
 

Красноярск 2007 

 

 
 

Задание на проектирование №1, вариант 1.

Спроектировать привод барабанной мельницы.

Рисунок 1. Привод барабанной мельницы

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       1 – Электродвигатель, 2 – ременная передача, 3 – редуктор, 4 –муфта, 5 – барабан мельницы. I,II,III- номера валов.

Таблица 1 - Исходные данные для проектирования

 

    

     Введение

       Целевая установка  курса «Детали машин» заключается  в том, чтобы, исходя из заданных условий работы деталей машин, рекомендовать методы, правила и нормы их проектирования, обеспечивающие выбор наиболее рациональных материалов, форм, размеров, степени точности и шероховатости поверхности, а так же технических условий изготовления.

       Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного закрытого агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Кинематическая схема может включать помимо редуктора открытые зубчатые передачи, ременную или цепную.

       Назначение привода  – понижение угловой скорости и соответственно повышения вращающего момента ведомого вала по сравнению  с ведущим.

         Значения машин для человеческого общества велико, машины освобождают людей от тяжелой физической работы, способствует улучшению качества изготовляемой продукции и снижению ее себестоимости. Уровень производства машин и их техническое совершенство – основные показатели развития народного хозяйства.

             Основные тенденции  современного машиностроения повышение мощности и быстроходности машин, равномерность хода, автоматизация, надежность и долговечность, удобство и безопасность обслуживания, экономичность при эксплуатации и малой массы.

 

       

Содержание

 

1 Назначение и область применения проектируемого привода

     1.1 Описание и техническая характеристика привода

     1.1.1Электродвигатель

     Двигатель  является одним из основных элементов  машинного агрегата. От типа двигателя, его мощности, частоты вращения и прочего зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики рабочей машины и ее привода.

     Для проектируемых машинных агрегатов  рекомендуются короткозамкнутые трехфазные асинхронные двигатели серии 4А. Эти двигатели наиболее универсальны. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применить эти двигатели для работы в загрязненных условиях, в открытых помещениях и т.п.

     Двигатели серии 4А применяют для приводов механизмов, имеющих постоянную или  мало меняющуюся нагрузку при длительном режиме работы и большую пусковую нагрузку, вследствие повышенной силы трения и больших инерционных масс, например конвейеров, шнеков, смесителей, грузоподъемников и т.п. Эти двигатели работают при любом направлении вращения, обеспечивая при необходимости реверсировать машинного агрегата.

     Исходными данными технических заданий  на курсовое проектирование предусмотрено  применение двигателей серии 4А с  диапазоном мощности от 0,25 до 9,0 кВт.

     1.1.2 Открытая цилиндрическая передача

     Цилиндрические передачи относятся к категории быстроходных передач, и поэтому в проектируемых приводах они приняты первой ступенью. Исходными данными для расчета ременных передач являются номинальная мощность Р_ном и номинальная частота вращения п_ном двигателя или условия долговечности зубьев. В разрабатываемых проектах конструируются цилиндрические передачи открытого типа (оси валов параллельны, вращение колес в противоположном  направлении). 
 
 
 
 
 

     1.1.3 Закрытая зубчатая  передача

     Закрытые, заключенные в отдельный корпус или встроенные в машину;

     такие передачи обеспечиваются достаточной  смазкой, могут работать продолжительное  время с относительно высокой  окружной скоростью порядка десятков м/с. Проектный расчет их выполняют на  выносливость по контактным напряжениям, чтобы не допустить усталостного выкрашивания рабочих поверхностей зубьев. Определив на основе этого расчета размеры колес и параметры зацепления, выполняют затем проверочный расчет на выносливость зубьев по напряжениям изгиба, чтобы установить, не появляется ли опасность усталостного разрушения зубьев. Как правило, такая проверка показывает, что напряжения изгиба в зубьях, рассчитанных на контактную прочность, оказываются ниже допускаемых. Однако при выборе слишком большого суммарного числа зубьев колес или применении термохимической обработки поверхностей зубьев до высокой твердости может возникнуть опасность излома зубьев. Для предотвращения этого следует размеры зубьев определять из расчета их на выносливость по напряжениям изгиба.

     1.1.4 Муфта

     Муфтами в технике называют устройства, которые служат для соединения концов вала, стержней, труб, электрических проводов и т.д. Рассмотрим муфты для соединения валов. Потребность в соединении валов связана с тем, что большинство машин компонуют из ряда отдельных частей с входными и выходными валами, которые соединяют с помощью муфт. Соединение валов является общим, но не единственным назначением муфт. Так, например, муфты используют для включения и выключения исполнительного механизма при непрерывно работающем двигателе (управляемые муфты); предохранение машины от перегрузки (предохранительные муфты); компенсации вредного влияния несоосности валов (компенсирующие муфты); уменьшения динамических нагрузок (упругие муфты) и т.д.

     В современном машиностроении применяют большое количество муфт, различающихся по принципу действия и управления, назначению и конструкции. Широко применяемые муфты стандартизированы. Основной паспортной характеристикой муфты является значение вращающего момента, на передачу которого она рассчитана.

 

 

 

     

     

     2 Расчеты, подтверждающие работоспособность привода

     2.1 Кинематический расчет  привода и выбор  электродвигателя

     2.1.1 Задачи кинематического  расчета

     В задачу кинематического расчета  привода входит определение мощностей  на всех валах привода, КПД привода и его составляющих, угловых скоростей на каждом валу привода, частот вращения всех валов привода вращающих моментов на всех валах и привода, расчет мощности и выбор типового электродвигателя

     2.1.2 Данные для расчета

     Данными для расчета является кинематическая схема, и параметры таблицы задания на проектирование.

       2.1.3 Условия расчета

     Для обеспечения работоспособности  и надежности привода необходимо чтобы мощность стандартного электродвигателя была больше или равна расчетной мощности

     Р P кВт.         (2.1)

     Допускается перегрузка электродвигателя не более 5%, недогрузка не более 10%.

     2.1.4 Определение номинальной мощности и выбор типового электродвигателя

     Расчетная мощность определяется по формуле:

     Р = кВт,         (2.2)

     Р - мощность на выходном валу привода, кВт;

      - общий КПД привода.

      = ,                                                               (2.3)

     Где - КПД ременной передачи, для плоскоременной передачи 
 

      =0.96-0.98, принимаем =0,98;

      - КПД закрытой цилиндрической зубчатой передачи (редуктора);

     

      =0,96-0,98, принимаем =0,98;

      -КПД пары подшипников кочения,  =0,99;

      - КПД муфты, для фланцевой =1,0;

     

          Расчетная мощность по формуле  (2;2):

          

            С учетом расчетной мощности и частоты вращения и частоты вращения на выходном валу привода подбираем типовой электродвигатель.

     Двигатели асинхронные, короткозамкнутые трехфазные серии 4А.. Технические данные: Мощность Р_э.д.=4,0 кВт; частота вращения n_э.д=1430об/мин^-1

         Рисунок 2.1 – общий вид электродвигателя серии 4А 
 
 

        
 
 
 

 
 
 

     Основные  геометрические параметры приведены в таблице 2.1 

     Таблица 2.1 – Геометрические параметры электродвигателя серии 4А. 

 
 
 

        2.1.5 Определение общего передаточного числа привода и его составляющих

     Передаточное  число привода определяется по формуле: