Расчет привода центробежного вентилятора

Федеральное агентство по образованию

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Кафедра транспортно-технологических машин

Курсовая работа:

«Расчет привода центробежного вентилятора»

Выполнил: студент гр. 2-Т-II

Токарева А.С.

Преподаватель:

Доброборский Б.С.

Санкт-Петербург

2012

СОДЕРЖАНИЕ.

1.      Введение                                                                                                                                    3

2.      Исходные данные                                                                                                                       4

3.      Выбор электродвигателя и подбор клинового ремня                                        5

4.      Расчет клиноременной передачи                                                                             5

5.      Расчет сил, действующих на элементы передачи                                          7

6.      Список используемой литературы                                                                         11

ВВЕДЕНИЕ.

     Цель проекта – спроектировать клиноременную передачу и болтовое соединение.

    В проекте необходимо рационально подобрать диаметры шкивов, длину ремня, межосевое расстояние, проверить и рассчитать рабочий ресурс передачи. Подобрать диаметры болтов в групповом резьбовом соединении, выполнить чертежи двигателя, ведущего и ведомого шкивов, общего вида. Показать систему сил и моментов, действующих на электродвигатель.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Производительность вентилятора (Q) 180

Перепад давления (∆Р) 600·10-4МПа

Скорость вращения рабочего колеса () 400 Об/мин

Скорость вращения электродвигателя () 750 Об/мин

ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И ПОДБОР КЛИНОВОГО РЕМНЯ

1.      Определяем передаваемую мощность.

2.      Определяем мощность электродвигателя.

Примем КПД клиноременной передачи η =0,97

По ГОСТ 19523-81 выбираем электродвигатель 4А112МВ6– асинхронный электродвигатель серии 4А закрытый, обдуваемый.

Коэффициент скольжения двигателя S=5,1%

Nэл.дв.=4кВт

n дв=1000 об/мин

L1=452мм

L2=534мм

H=310мм

D=260мм

d=12мм

d1=32мм

d2=32мм

l1=80мм

l2=70мм

l3=140мм

b=190мм

РАСЧЁТ КЛИНОРЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ.

1.      Определяем передаточное отношение.

==1,779                        n эл.дв.= n дв(1-s)=750(1-0,051)=711,75об/мин

2.      Определяем диаметр ведущего шкива.

, где Т – вращающий момент на ведущем валу

, где

Согласно ГОСТ 1284.3-96 принимаем

3.      Определяем диаметр ведомого шкива.

мм

Согласно ГОСТ 17383-73 принимаем

4.      Уточняем передаточное отношение

, погрешность = 10,5 %

5.      Определяем среднее межосевое расстояние а.

,

где – высота сечения ремня с сечением А

6.      Определяем длину ремня Lр.

По ГОСТ 1284.1-80 определяем стандартное значение длины ремня =1000мм

7.      Уточняем межосевое расстояние.

, где

8.      Находим угол обхвата малого шкива.

9.      Определяем число ремней z, необходимое для передачи заданной мощности.

=1,83 кВт – номинальная мощность, передаваемая одним клиновым ремнем по ГОСТ 1284.3-80 (по табл. 7.8)

= 0,87 – коэффициент, учитывающий влияние длины ремня (по табл. 7.9)

= 1 – коэффициент режима работы (по табл. 7.10)

= 1 – коэффициент угла обхвата, Сz = 0,95 (из пояснения к формуле 7.29)

РАСЧЁТ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ЭЛЕМЕНТЫ ПЕРЕДАЧИ.

1.      Определяем натяжение ветви ремня.

, где

– скорость ремня

  – коэффициент, учитывающий центробежную силу (сечение ремня А)

2.      Определяем силу, действующую на вал.

3.      Определяем рабочий ресурс передачи.

МПа , где А=81мм2 - площадь поперечного сечения ремня (по ГОСТ 1284.1-80)

МПа, где - коэффициент  упругости материала ремня(100-200МПа), = 8 мм –толщина ремня (по ГОСТ 1284.1-80)

МПа, где - плотность материала ремня(1100-1200 кг/м3)

МПа

, где - базовое число циклов для ремня сечением А; , где -  передаточное отношение, – предел выносливости для клиновых ремней (стр.139), =1 (постоянная нагрузка)

,где =5000ч – требуемый ресурс ремня;

4.      Определяем центробежную силу.

– плотность материала ремня

– площадь сечения ремня 

5.      Определяем моменты.

Сила , действующая на вал двигателя, создает в болтовых соединениях электродвигателя следующие моменты:

  – определяемый высотой расположения вала двигателя относительно плоскости опоры

  – действующий в плоскости крепления и определяемый геометрическими параметрами электродвигателя.

, где h – высота оси вала двигателя

, где ,, - геометрические параметры электродвигателя.

6.      Определяем силы, действующие на болты.

При воздействии силы на болты, расположенные слева от оси двигателя, болты испытывают осевые усилия, направленные вверх, на разрыв, а расположенные справа – на сжатие. Поскольку расстояние между болтами в поперечном сечении равно b,  то можно определить величину силы , вызванной силой , воздействующую на болт в осевом направлении, по формуле:

– сила, действующая на каждый болт при воздействии момента

– сдвигающая сила, действующая на каждый болт

– суммарная сила, действующая на каждый болт.

, = 434,04Н

Принимая коэффициент трения, создаваемый при затяжке болта, равным f = 0.1, определим необходимую силу затяжки болта F4:

Определим суммарную осевую силу Fб, действующую на болт:

Определим расчетный внутренний диаметр болта по формуле:

,

где [σ]p – допустимое напряжение в винте при растяжении.

[σ]p определяется в зависимости от предела текучести σт материала.

,

где S – запас прочности (1.5 – 2.5); выбираем S = 2.

(Предел текучести σт: Сталь 45 - 36 кг/мм2).

По ГОСТ 24705-81 выбираем d = 20 мм

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1.      Асинхронные двигатели серии 4А: справочник/ А90 А.Э. Кравчик, М.М. Шлаф, В.И. Афонин, Е.А. Соболенская,  -М: Энергоиздат, 1982.

2.      Учебное пособие. Сергей Александрович Чернавский, Кирилл Николаевич Боков, Илья Моисеевич Чернин и др.Москва  «Машиностроение» 1988

5