Назначение и область применения привода

 

Нам в нашей работе необходимо рассчитать и спроектировать привод конвейера.

Привод предназначен для передачи вращающего момента от электродвигателя к исполнительному механизму. В качестве исполнительного механизма может быть ленточный или цепной конвейер. Привод состоит из двигателя 1 (рис.1), зубчато-ременной передачи 2, червячного редуктора 3 и  муфты 4.

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине.

Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим.

Редуктор состоит из литого чугунного корпуса, в котором помещены элементы передачи - червяк, червячное колесо, подшипники, вал и пр. Входной вал редуктора посредством зубчато-ременной передачи соединяется с двигателем, выходной посредством муфты - с конвейером.

Червячные редукторы применяют для передачи движения между валами, оси которых перекрещиваются.

Так как КПД червячных редукторов невысок, то для передачи больших мощностей в установках, работающих непрерывно, проектировать их нецелесообразно. Практически червячные редукторы применяют для передачи мощности, как правило, до 45кВт и в виде исключения до 150кВт.

 

Выбор электродвигателя и кинематический расчет

2.1 Исходные данные для расчета:

 

 выходная мощность - =3, 2 кВт; выходная частота вращения вала рабочей машины -  =65 об/мин; нагрузка постоянная; долговечность привода – 10000 часов.

Рис. 1 – кинематическая схема привода, где:

1 – двигатель; 2 – клиноременная передача; 3 – червячная передача; 4 – муфта

 

Определение требуемой мощности электродвигателя.

- требуемая мощность электродвигателя     (2.1)

где: - коэффициент полезного действия (КПД) общий.

х                                                      (2.2)

где[3, табл.2.2]: - КПД ременной передачи

- КПД червячной передачи

- КПД подшипников

- КПД муфты

Определение ориентировочной частоты вращения вала электродвигателя

Определяем ориентировочную частоту вращения вала электродвигателя

                                                                            (2.3)

где  - выходная частота вращения вала рабочей машины

 - общее передаточное число редуктора.

 ,

где   - передаточное число ременной передачи, передаточное число червячной передачи.

Принимаем [3, табл.2.3]:

,

По требуемой мощности  выбираем [2, т.3, табл.29] электродвигатель трехфазный короткозамкнутый серии АИ закрытый обдуваемый с синхронной частотой вращения 1500мин^-1 АИР112М4, с параметрами Рном = 5, 5 кВт, мин ^-1,

S=3, 7%,  мин ^-1.

 

Определение действительных передаточных отношений.

Определяем действительное передаточное соотношение из формулы (2.3)

                                                      

Разбиваем по ступеням.

Принимаем стандартное значение

Передаточное число ременной передачи

  Принимаем      

 2.5 Определяем частоты вращения и угловые скорости валов.

 

- угловая скорость двигателя;

- число оборотов быстроходного вала;  

- угловая скорость быстроходного вала;  

- число оборотов тихоходного вала;

- угловая скорость тихоходного вала.

 

Определение мощностей и передаваемых крутящих моментов валов

Определяем мощности на валах

 

Расчет ведем по [3]

Мощность двигателя -  

Определяем мощность на быстроходном валу

                                                                  (3.1)

Определяем мощность на тихоходном валу

 

                                                           (3.2)

Определяем вращающие моменты на валах.

Определяем вращающие моменты на валах двигателя, быстроходном и тихоходном валах по формуле

                                                                                  (3.3)

                                                     

 

Расчет червячной передачи

Исходные данные

 

 

 4.2 Выбор материала червяка и червячного колеса

 

Для червяка с учетом мощности передачи выбираем [1, c.211] сталь 45 с закалкой до твердости не менее HRC 45 и последующим шлифованием.

Марка материала червячного колеса зависит от скорости скольжения

                                                                     (4.1)

м/с

Для венца червячного колеса примем бронзу БрА9Ж3Л, отлитую в кокиль.

 

Предварительный расчет передачи

 

Определяем допускаемое контактное напряжение [1]:

 

 [ σ _н] =К_HLС_v0, 9s_в,                                                                (4.2)

где  С_v –коэффициент, учитывающий износ материалов, для V_s=2, 39 он равен 1, 21

s_в, - предел прочности при растяжении, для БрА9Ж3Л s_в, =500

К_HL - коэффициент долговечности

 К_HL = ,                                                                         (4.3)

где N=573w₂L_h,                                                                          (4.4)

L_h – срок службы привода, по условию L_h=10000ч

N=573х6, 82х10000=39078600

Вычисляем по (4.3):

К_HL =

К_HL =0, 84

[ σ _н] =0, 84х1, 21х500=510

Число витков червяка Z₁ принимаем в зависимости от передаточного числа при U = 10 принимаем Z₁ = 4

Число зубьев червячного колеса Z₂ = Z₁ x U = 4 x 10 = 40             

Принимаем предварительно коэффициент диаметра червяка q = 10;

Коэффициент нагрузки К = 1, 2; [1]

Определяем межосевое расстояние [1, c.61]

                                          (4.5)

Вычисляем модуль

                                                                             (4.6)

              

Принимаем по ГОСТ2144-76 (таблица 4.1 и 4.2) стандартные значения

m = 4

q = 10

а также Z₂ = 40 Z₁ = 4

Тогда пересчитываем межосевое расстояние по стандартным значениям m, q и Z₂:

                                                              (4.7)

Принимаем aw = 100 мм.

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: