Определение срока службы привода

Срок службы (ресурс) привода в часах определяют по формуле:

(1.7)

где L_Г – срок службы привода в годах, t_c – продолжительность смены, ч; n_c – число смен; К_с – коэффициент сменного использования.

Продолжительность смены принимают t_c=8 часов, коэффициент сменного использования К_с=0, 85.

1.4. Пример выполнения расчётно-проектного задания № 1

Выбор электродвигателя. Кинематический расчет привода.

Исходные данные (рис. 1.1):

- мощность на ведомой звёздочке Р₅ = 1, 5 кВт;

- число оборотов ведомой звёздочки n₅ = 58 об/мин;

- характер нагрузки – равномерная;

- срок службы привода L_Г = 6 лет;

- число смен – 2;

- угол наклона к горизонту линии центров цепной передачи q_ц=0^о;

- угол наклона к горизонту линии центров клиноремённой передачи q_р=0^о;

- тип конической зубчатой передачи – прямозубая;

- тип цилиндрической зубчатой передачи - прямозубая.

Требуемая мощность электродвигателя P_дв, кВт:

где P₅ – мощность на ведомой звёздочке;

h₀ - общий коэффициент полезного действия привода (кпд).

где h_цп = 0, 9 – КПД цепной передачи,

h_ц = 0, 97 – КПД цилиндрической зубчатой передачи,

h_к = 0, 96 - КПД конической зубчатой передачи,

h_рп = 0, 97 – КПД клиноремённой передачи,

h_п = 0, 99 – КПД пары подшипников качения.

кВт.

выбираем электродвигатель типа 4АМ80В2У3, мощностью Р₁=2, 2кВт с номинальной частотой вращения n₁=2850 об/мин.

Передаточное число привода

Принимаем передаточные числа привода:

- цепной передачи и_цп=2,

- ремённой передачи и_рп=1, 95,

- цилиндрической зубчатой передачи и_ц=4,

- конической зубчатой передачи и_к=3, 15.

Фактические числа оборотов валов привода, об/мин:

;

Угловые скорости валов привода, с^-1:

Крутящие моменты на валах привода, Н× мм:

;

Срок службы (ресурс) привода в часах:

где L_Г = 6 - срок службы привода в годах, t_c = 8 - продолжительность смены, ч; n_c = 2 - число смен; К_с = 0, 85 - коэффициент сменного использования.

часов.

1.5. Контрольные вопросы к расчётно-проектному заданию

1. Как определить кпд ряда последовательно соединённых передач?

2. По каким критериям подбирается электродвигатель привода исполнительного механизма?

3. Какому условию должна соответствовать номинальная мощность электродвигателя?

4. Какие потери мощности возникают при работе привода?

5. Укажите средние значения кпд механических передач привода ленточного конвейера?

6. Чему равны оптимальные значения передаточных чисел для цепной и ремённой передачи?

7. Как определить и разбить по ступеням передаточное число двухступенчатого коническо-цилиндрического редуктора?

8. Как определить фактические частоты вращения валов привода?

9. Какой вал редуктора вращается с большей угловой скоростью - промежуточный или ведомый?

10. Какая связь существует между частотой вращения вала и его угловой скоростью?

11. Как, зная мощность и число оборотов вала, определить передаваемый им крутящий момент?

12. Как определить ресурс работы привода в часах, если известен его срок службы в годах?

13. На каком валу привода действует наименьший крутящий момент?

Расчёт цилиндрической зубчатой передачи

Цилиндрическая зубчатая передача, в заданной схеме привода, является тихоходной ступенью двухступенчатого коническо-цилиндрического редуктора.

Выбор материалов зубчатых колёс и термической обработки

Основным материалом для изготовления зубчатых колёс в настоящее время является качественная углеродистая или низколегированная сталь марок 35, 40, 45, 40Х, 40ХН, 35ХМ. В мало- и средненагруженных передачах рекомендуется применять зубчатые колеса с твёрдостью материала £ 350 НВ. При этом обеспечивается высокая точность, низкая стоимость изготовления и хорошая прирабатываемость зубьев. Основные физико-механические характеристики качественных углеродистых и низколегированных сталей приведены в таблице 2.1.

Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости твёрдость шестерни назначается на (30¸ 50) НВ больше твёрдости колеса.

Таблица 2.1

Механические характеристики сталей

Марка стали	Термообработка	Твёрдость, НВ	s_в, МПа	s_т, МПа	s_-1, МПа
	Н	163…192
	у	192…228
	Н	179…207
	у	235…262
40Х	у	235…262
40ХН	у	235…262
35ХМ	У	235…262

В столбце «Термообработка» приняты следующие обозначения: Н – нормализация, У – улучшение.

Допускаемые напряжения

Допускаемые контактные напряжения.

Расчёт на контактную прочность ведется по допускаемым напряжениям материала колеса, как менее твёрдого (МПа):

(2.1)

где s_Н0 – предел контактной выносливости при пульсирующем (отнулевом) цикле напряжений, МПа; K_HL – коэффициент долговечности; S_H – коэффициент безопасности.

Для нормализованных, улучшенных и объёмнозакаленных материалов передачи можно принять

(2.2)

где НВ_min – минимальная твёрдость колеса в единицах Бринелля, S_H – коэффициент безопасности, S_H = 1, 1 – для улучшенных и объёмно-закаленных колёс; S_H = 1, 2 – для колёс с поверхностным упрочнением (закалка ТВЧ, цементация, азотирование).Коэффициент долговечности

(2.3)

где N_H₀ – базовое число циклов перемены напряжений, соответствующее пределу выносливости, определяют по средней твёрдости зубьев (таблица 2.2); N₄ – число циклов перемены напряжений зубьев колеса за весь срок службы.

(2.4)

При N₄> N_H₀ принимают K_HL = 1.

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 9 10 Следующая ⇒