Привод технологической машины.

Привод – устр-во, приводящее в движение механизм или машину.

Двигатели: - электрические; -ДВС; -гидравлические; -пневматические; -мускульная сила чел-а.

Передачи: -механические; -электрич.; -гидравлические; - пневматические.

Мех.передачи - служат для передачи Е от двигателей к раб. органам машины.

Ф-ии: - передавать махан-ую Е; - понижать или повышать ω àповышать или понижать Т; - преобраз-ть 1 вид движ-я в др.; - регулир-ть ω раб. органа машины; - реверсировать движ-е; - распределять работу двигат-ля м/д неск. исполнительными органами машины.

Классификация:

1.по способу передачи движ-я:

-передачи трением(фрикционные,ременные)

-передачи зацепление (зубчатые, червячные, цепные)

2.по способу соед-я звеньев:

-передачи с непосредств. контактом (фрикционные, зубчатые, червячные, винт-гайка)

-передачи с гибкой связью (цепные, ременные)

3.по взаимному располож-ю валов в простр-ве:

- между || (цилиндрич-ие)

-между пересекающимися(конические)

-между перекрещ-ся (червячные)

4.по хар-ру измен-я скорости:

-понижающие ω₁>ω₂

-повышающие ω₁<ω₂

5.по хар-ру движ-я осей валов:

-простые (оси валов в прост-ве неподвиж.)

-планетарные(//-// перемещаются)

6.по конструкт-ому исполн-ю:

-открытые

-закрытые

7.по числу ступеней:

-одноступенчатые

-многоступенчатые

Осн.кинемат-ие и силовые соотнош-я.

Звенья: - ведущее; - ведомое; - промежуточное.

Осн.хар-ки передач:

1)передаточное число(передат.отнош-е)

Передат. отнош-е- отнош-е ω ведущего звена к ведомому

Передат. число- отнош-е числа зубьев (диаметра) большего колеса к числу зубьев (диаметру) меньшего колеса. >1

Для понижающей передачи:

Для повышающей передачи:

Для многоступенчатых передач

2) передаваемая мощность

3) КПД ;

4)окружная скорость м/с.

5)окружная сила Н.

6)вращ. момент Н*м.

7) угловая скорость рад/с.

Энергетический и кинематический расчёты приводов.

I. Энергетический расчёт.
Выбор электродвигателя.

1.1)Определяем общий кпд привода:

1.2)Определяем расчетную мощность на валу электродвигателя: кВт
1.3)По рассчитанной мощности выбираем асинхронный электродвигатель.
II. Кинематический расчёт.
2.1)Общее передаточное число привода: ;
2.2)Разбивка общего передаточного числа по ступеням отдельных передач.

2.3)Определяем частоту вращения последовательно на каждом валу.
; мин^-1
2.4)Угловые скорости на валах редуктора: сек^-1,

2.5)Расчетные мощности на валах

кВт, кВт,

2.6)Определяем крутящие моменты на валах Hм

Ременная передача.

Относится к передачам трением с гибкой связью.

«+»

-Простота конструкции и малая стоимость.

-Плавность и бесшумность работы.

-Малая чувствительность к толчкам и вибрации.

-Способность воспринимать большие перегрузки(до 300% от номинальной)

-Возможн-ть работы с высокими N вращ.

-Межосевое S до 15 м.

-Не требует смазки(простой уход).

«-»

-Непостоянство передат. отношения.

-Больш.нагрузки на валы и опоры.

-Больш.габаритные размеры.

-Невысокая долговечность ремня.

-Необх.примен-я устройств для натяжения ремня.

-Не примен-ют во взрывоопасн.местах.

Классификация:

1.по способу передачи вращения:

-м/д || валами,вращающимися в 1 сторону(открытая).

- м/д || валами,вращающимися в разные стороны(перекрестная).

-м/д перекрещивающимися валами (полуперекрестная). «-» износ.

2.по форме сечения ремня:

-плоскоременные. -клиноременные.

-поликлиноременные. -круглоременные.

-зубчатоременные.

ОСН.КИНЕМАТ. ХАР-КИ:

Передаточное отношение:

Окружные скорости шкивов:

; .

- угол обхвата; - угол относит.покоя; -угол упругого скольж-я; .

Дуга обода шкива, на кот. ремень соприкас-ся с ведущим шкивом наз. дугой обхвата, а соотв. ей центральный угол – углом обхвата α.

Явл-е потери скорости ремня на ведущем шкиве явл. рез-ом упругого скольж-я.

Упругое скольж-е ремня и относит. потеря скорости хар-ся коэфф. скольж-я

;

à

Коэфф. скольж-я зависит от передаваемой нагрузки,то U не строго const.

ГЕОМЕТР. ХАР-КИ РЕМ.ПЕРЕДАЧ

1.Диаметры шкивов.(по ГОСТу)

Зависят от: типа передачи, передаваемой мощн. и передат. отнош-я.

2.Межосевое S.

Ограничивается min и max.

Min:ограничивается по усл-ям обеспечения угла обхвата.

Max:опред-ся габаритами передачи по усл-ям натяжения ветвей от собств.веса.

3.Расчетная длина ремня.

Определяется как Σ длин дуг шкивов на углах обхвата и длин прямолин-ых участков ремня.

Расч.длина плоского ремня увел. на 100-300мм для сшивки.

У клин. и поликлин.округл. до станд-ого.

4.Угол обхвата на малом шкиве.

Плоскорем.

Клинорем.

Поликлинорем.

 

СИЛЫ И НАПРЯЖ-Я В РЕМНЯХ

Окружная сила на шкивах:

Из усл-я равнов-я ремня при передаче Т: .

Соотнош-е натяжений ветвей ремня:

Нагрузочн. способн-ть рем. передачи возрастает с ↑ .

5.2.

, - натяжение ведущей ветви; -натяжение ведомой ветви; -нач.натяжение.

Предварит.напряжение:

Отнош-е окружного усилия к площади поперечн. сеч-я ремня наз. полезным напряж-ем

Напряж-я в ветвях ремня от раб. нагрузки: ;

Напряжение в ремне от действия центробежных сил:

Напряж-я изгиба:

Max напряж-я в ремне:

КРИТЕРИИ РАБОТОСПОСОБН. РЕМ.ПЕРЕДАЧ

1.Тяговая способность передачи.

2.Долговечность ремня.

Для зубчаторем.передач: прочность и долговечность.

Тяговая способность рем. передачи – способн. передавать заданную нагрузку без частичн. или полного буксования ремня.

Коэф.тяги:

- полезн.напряж-е,МПа.

- начальн.напряж-е,МПа.

Эксперим-но для кажд.типа передачи установлен рацион-ый диапазон , при кот. КПД имеет наиб. значение.

Допуск-ое полезн. напряж-е соотв. типовой перед-е ,

Условие работоспособности:

-расчетноедопускаемое полезн.напр-е.

k – коэф.,учитывающий особенности рассчитываемой передачи.

Долговечность ремня – способн. сопротивляться усталостн. разруш-ю.

Частота пробегов ремня в секунду,с^-1:

, - расчетн.длина,м

- допуск.частота пробега ремня,с^-1

РАСЧЕТ ПЛОСКОРЕМ. ПЕРЕДАЧИ ПО ТЯГОВОЙ СПОСОБНОСТИ

Сводится к опред-ю ширины ремня.

Площадь поперечн.сечения ремня:

При выбранной толщине ремня Н ширина ремня:

РАСЧЕТ КЛИНОРЕМ. ПЕРЕДАЧИ ПО ТЯГОВОЙ СПОСОБНОСТИ

Сводится к опред-ю кол-ва ремней в связке.

Требуемое количество ремней:

max 7

- коэфф., учитывающий неравном-ть распред-ия нагрузки м/д ремнями в комплекте 0,85…1.

Для 1ого:

- мощн. на ведущем шкиве,кВт

- мощн.,передав-ая 1им ревнем,кВт.

МАТЕРИАЛЫ И КОНСТРУКЦИИ РЕМНЕЙ И ШКИВОВ

Мат-ал ремня д. обладать: достаточной прочностью, износостойкостью, эластичностью, долговечностью, хорошо сцепляться со шкивом и иметь низкую стоим-ть.

Типы плоских ремней:

1.резинотканевые(состоят из тканевого каркаса нарезной констр-ии с резиновыми прослойками м/д прокладками. Каркас ремней изгот-ют из техн-их тканей с х/б, комбинир-ыми или синтет-ими нитями)

2.кожаные(шкуры крупн. рогатого скота)

-х/б(в пищевой промышл-ти)

3.шерстяные(шерстяная ткань,прошитая х/б нитями и пропитанная)

4.синтетические(капроновые нити, пропитанные полиамидным составом)

Шкив:

-обод; -диск; -ступица.

Конструкция:

-без диска.

-с диском.

-со спицами.

Материалы шкивов:

-чугун(распр)

-сталь(быстрох.передачи)

-легкие сплавы,пластмасса.(б.п.)

-дерево.

 

Цепная передача.

Передача зацеплением и гибкой связью.

«+»

-Меньшие габар-ые размеры по сравн-ю с рем.передачами.

-Постоянство передат.числа.

-Высокий КПД.

-Небольш.нагрузки на валы и опоры.

-Межосевое S до 8м.

«-»

-Износ шарниров.

-Непостоянство скор-ти движ-я цепи.

-Необх.точной установки валов.

-Необх-ть смазывания и регулировки

Типы цепей:

1.Грузовые(используют для закрепления грузов)

2.Тяговые(прим-ют для перемещ-я грузов в машинах непрерывного транспорта (конвейерах, подъемниках, эскалаторах и др.)

3.Приводные(используют для передачи движения)

Классификация:

1.по конструкции приводных цепей:

-роликовые.

-втулочные.

-зубчатые.

2.по числу рядов цепей:

-однорядные.

-многорядные.

3.по усл-ям эксплуатации:

-открытые.

-закрытые.

ГЕОМЕТР.ХАР-КИ ЦЕПИ

1.шаг t – S м/д осями соседн.шарниров.

2. ширина b,мм

СИЛОВАЯ ХАР-КА ЦЕПИ

1.разрушающая нагрузка F,кН.

КОНСТРУКЦИЯ РОЛИКОВОЙ ЦЕПИ

-внутр.пластины.

-втулка.

-ролик.

-наружн.пластины.

-ось.

ВИДЫ ЦЕПЕЙ

1.Приводные роликовые цепи.

Примен-ют при скор-ях до 20 м/с. Износостойкость выше по сравн-ю со втулочными цепями.

2.Приводные втулочные цепи.

Более легкие и дешевые по срав-ию с роликовыми, но обладают меньшей прочн. и износостойкостью.

Прим-ют в малонагруж. передачах при скоростях менее 10 м/с.

3.Зубчатые приводные цепи.

Работают более плавно и бесшумно. Лучше восприн-ют ударную нагрузку. Обладают min шагомà допускают более высокие скорости (до 35 м/с).

Но цепи тяжелые, сложны в изгот-ии, дорогие и примен-е их ограничено.

МАТЕРИАЛЫ ЦЕПЕЙ

Цепи д. б. прочными и износостойкими.

Пластины цепей изгот-ют из стали (сталь50; сталь 40х и др.) с закалкой до твердости HRC 40-50.

Оси, втулки, ролики выполняют из цементируемых сталей (сталь15; сталь20; сталь15х и др.) с закалкой до твердости HRC 52-65.