Кинематический расчет привода
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

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:

Кэд 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: 422.