Кинематическая схема привода

Содержание

 

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт	стр.
2. Расчёт цепной передачи	стр.
3. Расчёт цилиндрической прямозубой передачи	стр.
4. Расчёт конической прямозубой передачи	стр.
5. Расчёт клиноремённой передачи	стр.
6. Список литературы	стр.

 

 

Исходные данные для расчета привода ленточного конвейера

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

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

- характер нагрузки – равномерная;

- срок службы привода L_Г = 7 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.

 

 

Кинематическая схема привода

 

 

 

 

Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

 

Требуемая мощность электродвигателя P_дв, кВт:

(1.1)

где P₅ – мощность на ведомой звездочке;

h₀ = - общий коэффициент полезного действия привода (кпд).

,

(1.2)

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 клиноременной передачи,

h_п = 0,99 – кпд пары подшипников качения.

.

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

Передаточное число привода

.

(1.3)

.

Принимаем передаточные числа привода:

- цепной передачи и_цп=2,

- ременной 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

^.

(1.4)

,

,

Крутящие моменты на валах привода, Н×мм:

;

(1.6)

;

;

;

.

 

Срок службы (ресурс) привода в часах:

,

(1.7)

где L_Г = 7 - срок службы привода в годах, t_c = 8 - продолжительность смены, ч; n_c = 2 - число смен; К_с = 0,85 - коэффициент сменного использования.

 

Расчет цепной передачи

 

 

Рис. 2.1. Геометрические и силовые параметры цепной передачи

 

Определяем шаг приводной цепи р, мм

.

Принимаем цепь ПР-31,75-8900, с шагом р=31,75 мм. Разрушающая нагрузка для цепи Fр=89000 Н. Диаметр валика d₁=9,53 мм, диаметр ролика d₃=19,05 мм, ширина цепи b₃=19,05 мм. Масса 1 м цепи q=3,8 кг.

 

Рис. 2.2. Конструкция роликовой цепи

 

 

Определяем число зубьев ведущей звёздочки:

.

 

Определяем число зубьев ведомой звездочки:

z₂=z₁u_цп=25×2=50.

Фактическое передаточное число: .

Отклонение от заданного .

Принимаем межосевое расстояние равное а»30р»30×31,75=952,5 мм.

Межосевое расстояние в шагах цепи а_р=30.

Число звеньев цепи

.

Принимаем l_p = 98.

Уточняем межосевое расстояние в шагах

Фактическое межосевое расстояние а_ф=а_рр=29,99×31,75=952,2 мм.

монтажное межосевое расстояние а_м=0,995а_ф=0,995×952,2 =948 мм.

Длина цепи l=l_pp=98×31,75=3111,5 мм.

Делительные диаметры:

ведущей звёздочки мм,

ведомой звёздочки мм.

Геометрическая характеристика зацепления .

По таблице 2.2 определяем коэффициент высоты зуба K = 0,555.

 

Диаметры окружности выступов:

ведущей звёздочки

мм,

ведомой звёздочки

мм.

радиус впадины зуба

Диаметры окружности впадин:

ведущей звёздочки , мм,

ведомой звёздочки , мм

 

Проверочный расчёт.

Частота вращения ведущей звёздочки .

Допускаемая частота об/мин.

Число ударов цепи о зубья звёздочек .

Допускаемое число ударов .

Фактическая скорость цепи м/с.

Окружная сила Н.

Определяем эксплуатационный коэффициент:

,

где К_д = 1 - коэффициент динамичности при спокойной нагрузке, К_с=1,5 - коэффициент, учитывающий способ смазки (при периодическом смазывании), К_q=1 - коэффициент, учитывающий наклон линии центров передачи к горизонту (принимаем угол наклона линии центров q <60^o), К_рег=1,25 - коэффициент, учитывающий способ регулировки межосевого расстояния (для нерегулируемых передач) К_р=1,25 - коэффициент режима работы (при двухсменной работе).

.

Проверка цепи по давлению в шарнирах цепи, МПа:

,

допускаемое давление в шарнирах цепи, согласно таблице 2.4, МПа.

Силы, действующие в передаче:

Н - сила предварительного натяжения цепи от провисания;

Н – натяжение от центробежных сил.

Проверим цепь на прочность по коэффициенту запаса прочности

.

Определим силу давления цепи на вал, Н

.

Конструирование ведущей звёздочки.

Для изготовления применяем сталь 45 по ГОСТ 1050-88.

Так как диаметр окружности выступов D_e незначительно больше 200 мм, применяем конструкцию звёздочки со сплошным диском.

 

Проверочный расчёт

4.15. Определяем окружную скорость, м/c:

.

По окружной скорости назначаем 8-ю степень точности передачи.

 

4.16. Определяем коэффициенты расчётной нагрузки.

Коэффициенты K_Fa и K_Ha, учитывающие распределение нагрузки между зубьями, для прямозубой передачи принимаем: K_Fa=K_Ha= 1.

По степени точности и окружной скорости по таблице 3.6 определяем коэффициенты динамической нагрузки при расчете по контактным напряжениям K_Hv= 1,128 и напряжениям изгиба K_Fv= 1,308.

Коэффициенты K_Fb и K_Hb, учитывающие неравномерность распределения нагрузки по длине зуба, для прямозубой передачи принимаем: K_Hb=K_Fb = 1.

,

= 1,308.

4.17. Окружная сила, действующая в зацеплении, Н:

4.18. Проверка по контактным напряжениям s_H, МПа:

.

4.19. Определяем эквивалентные числа зубьев шестерни и колеса:

,

.

4.20. Коэффициент формы зуба шестерни Y_F1= 4,07и колеса - Y_F2= 3,63.

 

4.21. Проверка прочности зубьев колеса и зубьев шестерни по напряжениям изгиба. Условия прочности:

,

,

где Y_b= 1 - коэффициент, учитывающий наклон зубьев; u_F – коэффициент, учитывающий вид зубьев конических колёс, для прямозубых колёс u_F= 0,85.

,

.

Прочность зубьев по напряжениям изгиба обеспечена.

4.22. Определение конструктивных элементов конического колеса

Размеры колеса, полученные ранее, мм: d_ae2=161,49; R_e=83,94; m_e=2,5 b=24.

Посадочный диаметр, мм:

,

где [ t ]= 25 МПа – допускаемое касательное напряжение.

Толщина обода, мм: .

Ширина обода, мм: .

Наружный диаметр ступицы, мм: .

Длина ступицы, мм: .

Принимаем мм.

Толщина диска, мм: .

Принимаем толщину диска мм.

Радиусы закруглений принимаем R=1 мм

Принимаем размеры: а = 2 мм и K=4 мм.

Размер фаски мм.

 

Рис. 4.1. Конструкция конического колеса

Содержание

 

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт	стр.
2. Расчёт цепной передачи	стр.
3. Расчёт цилиндрической прямозубой передачи	стр.
4. Расчёт конической прямозубой передачи	стр.
5. Расчёт клиноремённой передачи	стр.
6. Список литературы	стр.

 

 

Исходные данные для расчета привода ленточного конвейера

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

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

- характер нагрузки – равномерная;

- срок службы привода L_Г = 7 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.

 

 

Кинематическая схема привода