Порядок выполнения кинематического расчета привода.
Проектирование машины любого типа начинается с расчета привода, который начинают с выбора двигателя по потребной мощности, кинематической схеме привода и условиям эксплуатации, указанным в задании на разработку машины. Требуемую мощность двигателя определяют на основании исходных данных – рабочих характеристик машины.
Если указана мощность ( ) на выходном валу привода, то расчетная мощность на входном валу привода определяется по зависимости:
где - коэффициент полезного действия (КПД) привода, который равный произведению частных КПД элементов привода
где - КПД отдельных звеньев кинематической цепи привода, ориентировочные значения, которых приведены в таблице 1.1.
С учетом расчетной мощности на входном валу привода определяется мощность двигателя привода из условия
Если на выходном валу указаны вращающий момент ( ) и его угловая скорость ( ), то мощность привода
Если на выходном валу указаны тяговое усилие ( )и его скорость ( ), то мощность на входном валу привода
Таблица. Средние значения коэффициентов полезного действия элементов привода
Элемент привода | Элемент привода | ||
Закрытая зубчатая: с цилиндрическими колесами с коническими колесами Открытая зубчатая: с цилиндрическими колесами с коническими колесами Закрытая червячная при числе заходов червяка | 0,97…0,98 0,96…0,97 0,92…0,94 0,91…0,93 0,70…0,75 0,80…0,85 0,90…0,95 | Цепная: закрытая открытая Ременная передача: с плоским ремнем с клиновым и зубчатым Подшипники: качения (одна пара) скольжения (одна пара) Муфта компенсирующая | 0,95…0,97 0,90…0,95 0,96…0,98 0,95…0,97 0,99…0,995 0,99…0,995 0,985…0,995 |
В большинстве стационарных машин в качестве двигателя принимается трехфазный асинхронный электродвигатель, характерной особенностью которого является синхронная частота вращения, которая в зависимости от числа пар полюсов может быть 3000;1500;1000;750;600; 500 об/мин. Для обеспечения заданной скорости на выходном валу привода его передаточное отношение
|
|
Передаточное отношение привода равно произведению передаточных отношений всех передач привода:
где - передаточное отношение отдельных передач кинематической цепи привода.
Передаточные отношения для различных видов механических передач приведены в таблице.
Таблица. Средние значения передаточных отношений механических передач
Передача | Передаточное отношение |
Зубчатая: с цилиндрическими колесами с коническими колесами Червячная: с однозаходным червяком с двухзаходным червяком с четырехзаходным червяком Цепная Ременная | 3…6 2…5 28…80 14…40 7…20 3…6 2…4 |
При кинематическом расчете привода принята нумерация валов начиная от вала приводного двигателя. Для каждого вала определяется мощность, момент и его угловая скорость (частота вращения) с учетом КПД передач и их передаточного отношения.
|
|
Мощность на том валу привода
Угловая скорость на том валу привода
Момент том валу привода
Пример расчета.
Определить мощность привода ленточного транспортера, представленного на рисунке. Рассчитать мощность, момент и угловую скорость на каждом валу привода.
Исходные данные. Тяговое усилие на ленте 10 кН, скорость движения ленты . 1 м/с. Электродвигатель с синхронной частотой вращения 1500 об/мин. Диаметр приводного барабана транспортера 800 мм. Передаточные отношения ременной, зубчатой и цепной передач: 3,45; 5,6; 3,25.
Рис. Кинематическая схема привода: 1 – двигатель, 2 – клиноременная передача, 3 – закрытая зубчатая передача, 4 – цепная передача, 5 – барабан ленточного конвейера.
Решение
1. Принимаем КПД элементов привода по таблице:
0,97 - КПД ременной передачи,
0,97 – КПД зубчатой передачи,
0,92 – КПД цепной передачи,
0,99 –КПД пары опорных подшипников.
2. Общий КПД привода по формуле (2):
|
|
0,84.
3. Частота вращения приводного барабана:
23,9 об/мин.
4. Передаточное отношение привода по формуле:
62,8.
Проверка передаточного отношения для заданных передаточных отношений передач по формуле (6)
62,8.
5. Расчетная мощность на валу двигателя привода определяется по формуле
11900 Вт = 11,9 кВт.
6. Угловые скорости, мощности и крутящие моменты на валах привода:
I вал – вал двигателя:
157 1/с,
кВт,
II вал – входной вал редуктора:
45,5 1/с,
11,4 кВт,
III вал – выходной вал редуктора:
8,1 1/с,
10,9 кВт,
IV вал – вал барабана:
2,5 1/с,
10 кВт,
.
Проверка тягового усилия на ленте конвейера:
н = 10 кН.
Таблица Исходные данные для кинематической схемы
№ варианта | Мощность на выходном валу привода, кВт | Синхронная частота вращения двигателя, об/мин | Частота вращения вала барабана, об/мин | Передаточное отношение передачи | |
ременной | зубчатой | ||||
1 | 4 | 3000 | 90 | 2,8 | 6,3 |
2 | 7,5 | 3000 | 100 | 2,5 | 5,6 |
3 | 12 | 3000 | 110 | 2,0 | 6,3 |
4 | 15 | 3000 | 120 | 1,8 | 5,6 |
5 | 18 | 3000 | 150 | 2,0 | 5,0 |
6 | 4 | 3000 | 80 | 2,24 | 4,0 |
7 | 7,5 | 3000 | 90 | 3,15 | 6,3 |
8 | 12 | 3000 | 100 | 2,8 | 5,6 |
9 | 15 | 3000 | 110 | 2,5 | 5,0 |
10 | 18 | 3000 | 120 | 3,15 | 4,5 |
11 | 4 | 1500 | 150 | 2,24 | 5,0 |
12 | 7,5 | 1500 | 80 | 2,0 | 4,0 |
13 | 12 | 1500 | 90 | 3,15 | 3,15 |
14 | 15 | 1500 | 100 | 1,4 | 2,8 |
15 | 18 | 1500 | 110 | 1,6 | 3,15 |
16 | 4 | 1500 | 120 | 2,8 | 2,8 |
17 | 7,5 | 1500 | 150 | 2,5 | 2,5 |
18 | 12 | 1500 | 80 | 2,0 | 2,0 |
19 | 15 | 1500 | 90 | 3,55 | 3,15 |
20 | 18 | 1500 | 100 | 3,15 | 3,55 |
21 | 4 | 1000 | 110 | 2,8 | 2,8 |
22 | 7,5 | 1000 | 120 | 2,24 | 2,24 |
23 | 12 | 1000 | 70 | 2,5 | 2,5 |
24 | 15 | 1000 | 60 | 1,6 | 2,0 |
25 | 18 | 1000 | 50 | 2,0 | 3,15 |
26 | 4 | 1000 | 80 | 3,55 | 3,55 |
27 | 7,5 | 1000 | 75 | 2,8 | 2,8 |
28 | 12 | 1000 | 65 | 2,24 | 2,24 |
29 | 15 | 1000 | 55 | 3,15 | 3,15 |
30 | 18 | 1000 | 70 | 1,6 | 2,24 |
31 | 12 | 750 | 60 | 2,5 | 1,8 |
32 | 15 | 750 | 50 | 2,0 | 2,0 |
ПРИМЕЧАНИЕ. При кинематическом расчете необходимо из общего передаточного отношения по заданным значениям определить передаточное отношение для цепной передачи.
|
|
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 1411; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!