Кинематический расчет привода

 

В соответствии с заданной кинематической схемой привода определим коэффициент полезного действия привода:

h = h₁·h₂·h₃·...·h_n,                                (1)

где h₁,h₂,h₃,...h_n – коэффициенты полезного действия передач привода и других элементов.              h = h₁·h₂·h₃·h₄                                    (2)

Значения к.п.д. передач выбираем по таблице 2.1 /3/.

h₁ – к.п.д. ременной передачи           (h₁ = 0,96)

h₂ – к.п.д. червячного редуктора      (h₂ = 0,75)

h₃ – к.п.д. цепной передачи               (h₃ = 0,93)

h₄ – к.п.д. одной пары подшипников качения (h₄ = 0,98)

h = 0,96·0,75·0,93·0,98 = 0,66

 

По табл. 2.6 /3/ назначаем передаточные отношения передач:

u₁ = 2 – для ременной передачи

u₂ = 40 – для червячного редуктора

u₃ = 2 – для цепной передачи

Общее передаточное отношение привода:

                                      (3)

где  – передаточные отношения передач привода.

Частота вращения двигателя, об/мин:

                                        (4)

где n₀ – частота вращения приводного вала, об/мин:

,                                         (5)

где w_o – угловая скорость приводного вала, с^-1.

Из зависимостей (5) и (4) получим:

                                             (6)

Выбираем по справочнику /1/ электродвигатель по значениям N_дв, n_дв:

                                           (7)

 

4A100L4УЗ               N = 4,0 кВт                       n =1500 об/мин

 

Асинхронная частота вращения ротора, об/мин:

                                    (8)

где S – скольжение (S = 0,04 ¸ 0,06)

Фактическое передаточное отношение привода составит:

Принимаем передаточное число цепной передачи u₃ = 3.

Выбираем стандартный червячный редуктор с передаточным отношением u₂ = 25.

Тогда на ременную передачу придется:

Определим величину крутящего момента на ведущем валу ременной передачи:

Н×м                       (9)

 

Расчет передач

Расчет ременной передачи

По табл. 3.11 /3/ выбираем диаметр ведущего шкива

D₁ = 90 мм (тип ремня А)

Диаметр ведомого шкива, мм:

                                          (10)

где D₂ – диаметр ведомого шкива, мм

    – передаточное отношение ременной передачи.

D₂ = 90·2,0 = 180,0 мм

Принимаем из стандартного ряда (ГОСТ 1284.3 – 80)

D₂ = 180 мм

Уточняем угловую скорость ведомого вала, с^-1:

                              (11)

где e = 0,01¸ 0,02 – коэффициент упругого скольжения.

Фактическое передаточное отношение

Скорость ремня, м/с:

                                         (12)

.

Межосевое расстояние:

2·(D₁+D₂) ³ a ³ 0,55·(D₁+D₂)+h

540 мм ³ a ³ 164,5 мм

Примем a = 450 мм

Определим расчетную длину ремня по выбранному межосевому расстоянию, мм:

               (13)

Частота пробега ремня, с^-1:

                                                                      (14)

где [i] = 10 с ^-1 – допускаемая частота пробега.

По таблице 3.11 /3/ принимаем из стандартного ряда расчетных длин ремней                                       L = 1400 мм.

По принятой стандартной длине ремня определяем соответствующее межосевое расстояние, мм:

           (15)

где L – длина ремня в мм.

Угол обхвата на малом шкиве:

                    (16)

.

Окружное усилие, Н:

                                             (17)

Число ремней, шт:                                                (18)

где A – площадь поперечного сечения одного ремня, мм² ,

[K] – допускаемое полезное напряжение, H/мм² .

[K] = K_o·C_a·C_υ·C_p·C_o                        (19)

K_o – исходное удельное окружное усилие для определенных условий работы. К_о определяем по таблице 3.12 /3/, при напряжении от предварительного натяжения s_о = 1,2 H/мм² K_o = 1,51 H/мм²

С_a – коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата на меньшем шкиве

С_a = 1 – 0,003·(180 ⁰ – a₁)                       (20)

С_a = 1 – 0,003·(180 ⁰ – 169 ⁰) = 0,97

С_u – коэффициент, учитывающий влияние центробежной силы

С_u = 1,04 – 0,0004·u ²                              (21)

С_u = 1,04 – 0,0004·6,75² = 1,02

C_p – коэффициент режима работы передачи

С_p = 0,9

С_o – коэффициент, зависящий от расположения передачи в пространстве и способе натяжения ремня. Для заданной конфигурации привода С_о=1,0.

[K] = 1,51·0,97·1,02·0,9·1,0 = 1,35

 шт

Принимаем число ремней 5.

Определяем усилие, действующее на вал, Н:

                         (22)

Н.

 

Расчет цепной передачи

 

Рассчитать цепную передачу роликовой цепью для привода конвейера по следующим данным:

– мощность на ведущей звездочке N₁ =2,88 кВт,

– угловая скорость вала ведущей звездочки ω₁ = 2,99 рад/с,

– крутящий момент на валу ведущей звездочки T₁ = 963,2 H·м,

– передаточное отношение цепной передачи u =3.

 

 

 

рисунок 3 – Схема цепной передачи

 

Число зубьев малой звездочки

z₁= 25 > z_min =13

 

Число зубьев ведомой звездочки

z₂ = z₁u = 75 < 120 – условие соблюдается

 

Коэффициент эксплуатации:

К_э=К_д К_а К_н К_рег К_см К_реж= 1∙1∙1,25∙1,1∙1,5∙1=2,06 < 3 – условие соблюдается,

 

где Кд –	коэффициент, учитывающий динамичность нагрузки, Кд = 1;
Ка –	коэффициент, учитывающий межосевое расстояние, Ка = 1;
Кн –	коэффициент, учитывающий наклон линии центров звездочек к горизонтали, Кн =1,25;
Крег –	коэффициент, зависящий от способа регулирования натяжения цепи, Крег = 1,1;
Ксм –	коэффициент, учитывающий характер смазки, Ксм = 1,5;
Креж –	коэффициент, зависящий от продолжительности работы в сутки,    Креж = 1.

 

Среднее допускаемое давление в шарнирах (по табл. 4.6/3/):

 

34,3 МПа

 

Ориентировочное значение шага цепи:

 

 

где T₁ – крутящий момент на ведущей звездочке, Н·м;

m_p – коэффициент, учитывающий число рядов цепи m_p = 1,7.

 

Для определения оптимального значения шага цепи зададимся тремя смежными шагами однорядной приводной роликовой цепи нормальной серии типа ПР по ГОСТ 13568 – 75 и расчеты сведем в таблицу 1.

 

Таблица А.1 – Расчет цепной передачи

 

Расчетная формула	Шаг цепи t, мм
	25,4	31,75	38,1
Характеристика цепи: - разрушающая нагрузка Q, H - масса 1м цепи q, кг/м - ширина внутреннего звена Ввн, мм - диаметр оси d, мм - проекция опорной поверхности шарнира А, мм²	111250 5 15,88 7,95 306	173640 7,3 19,05 9,55 446	249180 11 25,4 11,12 672
Межосевое расстояние, мм: ао = 40t	1016	1270	1524
Диаметры делительных окружностей звездочек, мм:	202,8   606,9	253,5   758,6	304,1   910,3
Средняя скорость цепи, м/с:	0,3	0,38	0,45
Окружное усилие, Н:	9600	7579	6400
Расчетное давление в шарнирах цепи, МПа:	38	20,6	11,5
Наименьшее число рядов цепи при заданном шаге	2	1	1
Натяжение цепи от центробежной силы, H:	0,45	1,05	2,23
Натяжение от провисания цепи, Н: Ff = Kf ×q×a×g Kf – коэффициент, учитывающий угол наклона межосевой линии к горизонту;   g – ускорение свободного падения, м/с2;   а – межосевое расстояние, м.	99,67	181,9	328,9
Расчетный коэффициент безопасности	23,1	22,3	34,9
Допускаемый коэффициент безопасности [S]	8,2	8,5	8,5

Продолжение таблицы А.1

 

Число звеньев цепи (округленное до ближайшего четного целого числа)	140	140	140
Уточненное межосевое расстояние, мм:	1124,8	1406	1687,2
Монтажное межосевое расстояние, мм: а=0,996×ау	1120,3	1400,4	1680,5
Нагрузка на валы, Н: Qв = 1,15×Кg×Ft	11040	8715,8	7360

 

Выбираем цепь        2ПР-31,75-17700                ГОСТ 13568 – 75

 

---

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 261; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!