курсовая работа. курсовая работа ДМ Сапронов. Разработка механического привода ленточного транспортера пз08
 Скачать 0.95 Mb.
|
ВведениеМеханическая энергия, используемая для привода в движение машины-орудия, представляет собой энергию вращательного движения вала электродвигателя. Вращательное движение получило наибольшее распространение в механизмах и машинах, так как обладает следующими достоинствами: 1. Обеспечивает непрерывное и равномерное движение при небольших потерях на трение. 2. Позволяет иметь простую и компактную конструкцию передаточного механизма. Назначение передач. Все современные электродвигатели для уменьшения габаритов и стоимости выполняют быстроходными с весьма узким диапазоном изменения угловых скоростей. Непосредственно быстроходный вал двигателя соединяют с валом машины редко (вентиляторы и т. п.). В абсолютном большинстве случаев режим работы машины-орудия не совпадает с режимом работы двигателя, поэтому передача механической энергии от двигателя к рабочему органу машины осуществляется при помощи различных передач. Механическими передачами, или просто передачами, называют механизмы, передающие работу двигателя исполнительному органу машины. Передавая механическую энергию, передачи одновременно могут выполнять следующие функции: понижать и повышать угловые скорости, соответственно повышая или понижая вращающие моменты; преобразовывать один вид движения в другой (вращательное и возвратно-поступательное, равномерное в прерывистое и т. д.); регулировать угловые скорости рабочего органа машины; реверсировать движение (прямой и обратный ход); распределять работу двигателя между несколькими исполнительными органами машины. В современном машиностроении применяются механические, пневматические, гидравлические и электрические передачи. В зависимости от принципа действия все механические передачи делятся на две группы: 1) передачи трением — фрикционные и ременные; 2) передачи зацеплением — зубчатые, червячные, цепные. Все передачи трением имеют повышенный износ рабочих поверхностей, так как в них неизбежно проскальзывание одного звена относительно другого. В зависимости от способа соединения ведущего и ведомого звеньев бывают: а) передачи непосредственного контакта — фрикционные, зубчатые, червячные; б) передачи гибкой связью — ременные, цепные. Передачи гибкой связью допускают значительные расстояния между ведущим и ведомым валами. В техническом задании на курсовую работу задано разработать механический привод, который состоит из двигателя и механических передач. Рассмотрим возможные типы механических передач, которые могут быть использованы в разрабатываемом механическом приводе в соответствии с техническим заданием на курсовую работу. 1. Фрикционная передача состоит из ведомого и ведущего катков. Крутящий момент от ведущего катка к ведомому передается силами трения, которые возникают в месте контакта двух прижатых друг к другу катков. Основным недостатком фрикционной передачи является: большие нагрузки на валы и подшипники от прижимного усилия, что увеличивает их размеры и делает передачу громоздкой. Этот недостаток ограничивает величину передаваемой мощности и к.п.д. Ввиду этого для нашей разрабатываемой механической передачи ленточного привода фрикционная передача непригодна. 2. Зубчатая передача В зубчатой передаче движение передается с помощью зацепления пары зубчатых колес.Меньшее зубчатое колесо принято называть шестерней, а большее — колесом. Термин зубчатое колесо относится как к шестерне, так и к колесу. Зубчатые передачи — самый распространенный вид механических передач, так как могут надежно передавать мощности от долей до десятков тысяч киловатт, при окружных скоростях до 150 м/сек. Зубчатые передачи широко применяются во всех отраслях машиностроения и приборостроения. Достоинства зубчатой передачи: высокая надежность работы в широком диапазоне нагрузок и скоростей; малые габариты; большая долговечность; высокий к.п.д.; сравнительно малые нагрузки на валы и подшипники; постоянство передаточного числа; простота обслуживания. Основным недостатком зубчатых передач являются высокие требования к точности изготовления и монтажа. В зависимости, от конструктивного исполнения различают открытые и закрытые зубчатые передачи. В открытых передачах зубья колес работают всухую или периодически смазываются консистентной смазкой. Закрытые передачи работают в масляной ванне; при смазке окунанием зубчатые колеса (одно из колес пары) погружают в масло на глубину до 1/3 диаметра. Возможные значения к.п.д. одной пары зубчатых колес представлен в табл. 1. /1/ Таблица 1. Средние значения к.п.д. одной пары зубчатых колес на подшипниках качения при передаче полной мощности
Рекомендуемое передаточное число i цилиндрической зубчатой передачи для тихоходной ступени редуктора находится в пределах 2…5, а предельное 5,6…6,3 в зависимости от твердости зубьев /2/. Рекомендуемое передаточное число цилиндрической зубчатой передачи для быстроходной ступени редуктора находится в пределах 3…5, а предельное 6,3…8 в зависимости от твердости зубьев /2/. Таким образом, для понижения угловой скорости вращения будем использовать в разрабатываемом механическом приводе закрытую цилиндрическую зубчатую передачу в одноступенчатом редукторе. 3. Цепная передача Цепная передача относится к передачам зацеплением с гибкой связью. Она состоит из ведущей и ведомой звездочек, огибаемых цепью. В отличие от ременной, цепная передача работает без проскальзывания. Достоинства цепной передачи: По сравнению с зубчатыми передачами цепные передачи могут передавать движение между валами при значительных межосевых расстояниях (до 8 м). По сравнению с ременными передачами цепные передачи: а) более компактны; б) могут передавать большие мощности (до 3000 квт); в) силы, действующие на валы, значительно меньше, так как предварительное натяжение цепи мало; г) могут передавать движение одной цепью нескольким звездочкам. Основные недостатки цепной передачи: а). Значительный шум вследствие удара звена цепи при входе в зацепление, особенно при малых числах зубьев звездочек и большом шаге. Этот недостаток ограничивает возможность применения цепных передач при больших скоростях. б). Сравнительно быстрый износ шарниров цепи вследствие затруднительного подвода смазки. в). Удлинение цепи из-за износа шарниров, что требует натяжных устройств. г). Необходимость точного изготовления цепи и высококачественного монтажа передачи. Цепные передачи применяют в станках, транспортных и других машинах для передачи движения между параллельными валами, расположенными на значительном расстоянии, когда зубчатые передачи непригодны, а ременные ненадежны. Наибольшее применение получили цепные передачи мощностью до 120 квт при окружных скоростях до 15 м/сек. К.п.д. цепной передачи зависит от потерь на трение в шарнирах цепи, на зубьях звездочек и на перемешивание масла при смазке окунанием. При нормальных условиях работы среднее значение к.п.д. цепной передачи составляет η =0,92 — 0,97. Рекомендуемое передаточное число i цепной передачи находится в пределах 1,5…4, а предельное 10 /2/. Цепную передачу будем использовать в нашем разрабатываемом механическом приводе в качестве заключительного звена при передаче вращательного движения от редуктора к исполнительному органу. 4. Ременная передача Ременная передача относится к передачам трением с гибкой связью. Состоит из ведущего и ведомого шкивов, огибаемых ремнем. Нагрузка передается силами трения, возникающими между шкивом и ремнем вследствие натяжения последнего. В зависимости от формы поперечного сечения ремня передачи бывают: плоскоременные, клиноременные и круглоременные. Передача с круглым ремнем имеет ограниченное применение (швейные машины, настольные станки). Достоинства ременной передачи: а). Простота конструкции и малая стоимость. б). Возможность передачи мощности на значительные расстояния (до 15 м). в). Плавность и бесшумность работы. г). Смягчение вибрации и толчков вследствие упругой натяжки ремня. Недостатки ременной передачи: а). Большие габаритные размеры, в особенности при передаче значительных мощностей. б). Малая долговечность ремня в быстроходных передачах. в). Большие нагрузки на валы и подшипники от натяжения ремня. г). Непостоянное передаточное число из-за неизбежного упругого проскальзывания ремня. д). Необходимость в постоянном надзоре во время работы из-за возможного соскакивания и обрыва ремня. е). Неприменимость во взрывоопасных местах вследствие электризации ремня. Рекомендуемое передаточное число i ременной передачи находится в пределах 2…4, а предельное 8 /2/. Ременные передачи применяют в большинстве случаев как замедлительные, когда по конструктивным соображениям межосевое расстояние должно быть достаточно большим, а передаточное число не строго постоянным. Мощность, передаваемая ременной передачей, обычно до 50квт и в редких случаях достигает 1000 квт. Скорость ремня v=5 — 30 м/сек, а в сверхскоростных передачах может доходить до 100 м/сек. В сочетании с другими передачами ременную передачу применяют на быстроходных ступенях привода. Величина к. п. д. ременных передач зависит от потерь на скольжение ремня по шкивам, на внутреннее трение в ремне при изгибе, на сопротивление воздуха движению ремня и шкивов, на трение в подшипниках. При нормальных условиях работы принимают: для плоскоременной передачи η= 0,96;.. для клиноременной передачи η =0,95. Ременную передачу будем использовать в нашем разрабатываемом механическом приводе как частично понижающую передачу от электродвигателя к редуктору. 5. Альтернативой ременной передачи является применение муфты для соединения двигателя с редуктором Таким образом, в качестве основных элементов механической передачи ленточного транспортера будем использовать: цепную передачу – для передачи движения от редуктора к исполнительному органу механического привода; редуктор (зубчатая передача) – для понижения угловой скорости вращения; ременную передачу или муфту – для передачи крутящего момента от двигателя к редуктору. | |||||||||||||||||||||