В соответствии с заданной кинематической схемой привода определим коэффициент полезного действия привода:
h = h 1 · h 2 · h 3 ·...· h n, (1)
где h 1 , h 2 , h 3 ,... h n – коэффициенты полезного действия передач привода и других элементов. h = h 1 · h 2 · h 3 · h 4 (2)
Значения к.п.д. передач выбираем по таблице 2.1 /3/.
h 1 – к.п.д. ременной передачи (h 1 = 0,96)
h 2 – к.п.д. червячного редуктора (h 2 = 0,75)
h 3 – к.п.д. цепной передачи (h 3 = 0,93)
h 4 – к.п.д. одной пары подшипников качения (h 4 = 0,98)
h = 0,96·0,75·0,93·0,98 = 0,66
По табл. 2.6 /3/ назначаем передаточные отношения передач:
u 1 = 2 – для ременной передачи
u 2 = 40 – для червячного редуктора
u 3 = 2 – для цепной передачи
Общее передаточное отношение привода:
(3)
где 
– передаточные отношения передач привода.
Частота вращения двигателя, об/мин:
(4)
где n 0 – 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 u 3 = 3.
Выбираем стандартный червячный редуктор с передаточным отношением u 2 = 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
D 1 = 90 мм (тип ремня А)
Диаметр ведомого шкива, мм:
(10)
где D 2 – диаметр ведомого шкива, мм
– передаточное отношение ременной передачи.
D 2 = 90·2,0 = 180,0 мм
Принимаем из стандартного ряда (ГОСТ 1284.3 – 80)
D 2 = 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] = Ko·C a ·Cυ·Cp·Co (19)
Ko – исходное удельное окружное усилие для определенных условий работы. Ко определяем по таблице 3.12 /3/, при напряжении от предварительного натяжения sо = 1,2 H /мм2 Ko = 1,51 H /мм2
С a – коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата на меньшем шкиве
С a = 1 – 0,003·(180 0 – a 1 ) (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
Cp – 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 Со=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 T 1 = 963,2 H·м,
– передаточное отношение цепной передачи u = 3 .
рисунок 3 – Схема цепной передачи
Число зубьев малой звездочки
z 1 = 25 > zmin =13
Число зубьев ведомой звездочки
z 2 = z 1 u = 75 < 120 – условие соблюдается
Коэффициент эксплуатации:
Кэ=Кд Ка Кн Крег Ксм Креж= 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 T 1 – крутящий момент на ведущей звездочке, Н·м;
mp – коэффициент, учитывающий число рядов цепи mp = 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 = 40 t | 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: Q в = 1,15×К g×Ft | 11040 | 8715,8 | 7360 |
Выбираем цепь 2ПР-31,75-17700 ГОСТ 13568 – 75
Дата: 2018-11-18, просмотров: 572.
