Загальний розрахунок приводу.

Загальний розрахунок приводу.

Схема приводу

 

 

Вихідні дані:

Р_А=8 кВт

n_А =110 хв^-1

Введемо такі позначення: А,Б,В, – вали; η₁, η₂ – ККД для циліндричної та пасової передачі;

U_n - передатне число для пасової передачі;

U_р - передатне число для редуктора;

U₁ - передатне число для циліндричної передачі;

Будемо давати посилання на літературу:

(1) – Киркач

(2) – Методичка

4.1.2. Визначаємо ККД всього приводу.

((1) ст. 15; (2) ст. 13)

З таблиць вибираємо ККД: η ₁ =0,96 для циліндричної передачі;

η ₂=0,95 для пасової передачі;

η _заг.= η ₁* η ₂= 0,97 * 0,95 = 0,92

Визначаємо необхідну потужність електродвигуна.

По таблиці ((1) ст. 249; (2) ст.14) вибираємо електродвигун серії 4А132М4У3 потужністю 11 кВт, з числом обертів під навантаженням 1460 хв^-1 та з відношенням

4.1.4. Визначаємо загальне передатне число всього приводу.

Призначаємо передаточне число для целіндричної передачі .

Загальне передаточне число визначають за формулою:

.

4.1.5. Призначаємо передаточне число для целіндричної передачі .

Передаточне число пасової передачі:

.

4.1.6. Визначаємо потужності, частоти обертання і крутні момени на валах приводу.

Розрахунки та дані заносимо до таблиці №1

Таблиця№1

Вал	Потужність, кВт	Частота обертання, хв^-1	Крутній момент, Н*м
А	РА=8 кВт	nА =110 хв^-1	.
Б		nБ=nА*u1=110*4= 440 хв^-1	.
В		nВ=nБ*u2=440* *3,25= =1459,2 хв^-1	.

Визначаємо діаметри валів, а також розміри поперечного перерізу шпонок.

Таблиця №2

Вал	Т, Н*м	τкр,Мпа	Діаметри валів, мм	Розміри поперечного перерізу шпонки, мм
розразункові	прийняті
А	694,5		48,7		14 х 9
Б	182,7		35,7		10 х 8
В	58,1		26,8		8 х 7

 

Розраховуємо орієнтовні діаметри валів з умови міцності.

48,7 мм.

35,7 мм.

26,8 мм.

Розрахунок клинопасової передачі.

- Частота обертання та крутний момент на ведучому валу пасової передачі

n_А =110 хв^-1, Т_А= 694,5 Н*м

- Потужність та крутний момент на ведучому валу пасової передачі

Р_Б=8,25 кВт, Т_Б= 182,7 Н*м

- Передатне число пасової передачі

- Довговічність t = 16000 год.

- Режим роботи – нереверсивний спокійний перевантаження до 200%

 

 

 

Мал.2.1 Схема навантаження.

4.2.2. Схема пасової передачі.

Мал. 4.2 Схема пасової передачі.

Визначення сил, напружень та розрахункової довговічності.

1. Визначаємо колову силу:

Н.

2. Знаходимо силу початкового натягу одного паса: Н.

3. Визначаємо сили, що діють на вал та підшипники:

Н.

4. Розраховуємо напруження у ведучій паса:

мПа.

5. Визначаємо напруження згину в пасі на дузі обхвату ведучого шківа:

мПа.

 

6. Розраховуємо напруження від відцентрових сил:

мПа.

7. Знаходимо максимальні напруження у перерізі ведучої гілки паса в місці набігання його на ведучий шків:

мПа.

8. Визначаємо розрахункову довговічність паса:

год. > =17000 год.

Конструювання шківів.

Оскільки колова швидкість менша 30 м/с, то вибираємо матеріал шківа сірий чавун марки СЧ15 ГОСТ 1412-85.

Визначаємо параметр канавок шківа.

Таблиця 2.2. Параметри канавок шківів.

Переріз паса	Параметри канавок, мм	Значення кута , град
Розрахунковий діаметр шківа , мм
Б	3.3				8.7	90..112	125..160	180..400	450

Визначаємо основні конструктивні елементи шківа.

Таблиця 2.3. Основні конструктивні елементи шківа

№ п/п	Параметри конструктивних елементів	Ведучий шків	Ведений шків
	Розрахункові діаметри шківів ,мм
	Конструкція шківів	Суцільний диск	Диск, який має отвори для зменшення маси
	Ширина шківа В, мм
	Товщина обода , мм
	Внутрішній діаметр маточини, мм
	Зовнішній діаметр маточини, мм
	Довжина маточини , мм
	Внутрішній діаметр обода, мм
	Зовнішній діаметр шківів , мм
	Товщина диска с, мм
	Діаметр отворів диска шківа, мм	12 (отвори не роблять)
	Кількість отворів у диску	----
	Діаметр , на якому знаходяться отвори , мм	----
	Розміри шпонкового з’єднання: - переріз шпонки b, мм h, мм - інтервали довжин L, мм - глибина шпон очного паза , мм . мм	22…110   3,3	18…90   3,3

 

Шків при швидкості 12,2 м/с повинен бути збалансований. Граничний дисбаланс 6 г.м

 

 

Початкові дані

- потужність Р(кВт)=8,25кВт

- число обертів шестерні- 960хв^-1

- передатне число-u=4

- довговічність t=16000год

- режим роботи-нереверсивний

Розрахункова схема

 

 

Матеріал шестерні 40ХН, , ,НВ=230…300

Матеріал зубчатого колеса 40ХН, , ,НВ=241

Початкові дані

Дано: передавана потужність Р = 8 кВт; частота обертання вала п = 320 хв ; передача нереверсивна t = 17000 год.; K = T /T =2. Ділильний діаметр циліндричного колеса d_w = 170мм, ширина колеса b = 70 мм.

Для виготовлення вала вибираємо сталь 45 за ГОСТ 1050-74 з характеристиками: НВ260, термообробка - поліпшення; _B = 610 МПа; _T =360 МПа; = 270 МПа; =150 МПа; = 0,1; = 0,05; b_ш/b_k=1.06

Схема навантаження вала

Визначаємо діючі на вал навантаження:

Т =56,81 Нм – беремо з попередніх робіт;

Попередній розрахунок вала

Визначаємо орієнтовно діаметр вала:

де [ ] = 30МПа.

За нормальним рядом приймаємо d = 35 мм.

Визначаємо діаметр цапфи вала під підшипники d₂ = d +2t = 25 + 2 · 2,5 = 40мм. Приймаємо d ₂=40 мм. Діаметр вала під колесом

d = d₂+3,2r = 30 + 3,2 · 2,5 = 48 мм, приймаємо d = 50 мм з радіусом галтелі в місці переходу г = 2,5 мм.

Виконуємо попередній вибір підшипників кочення за діаметром вала. Вибираємо за діаметром вала d₂ = 50 мм кулькові радіальні підшипники 208 легкої серії. Із каталога виписуємо геометричні розміри і харак­теристики підшипників: d =50мм; D = 90 мм, В = 20 мм; = =2мм, статичну вантажопідйомність С = 20200Н; динамічну вантажопідйомність С = 27500 Н.

Конструювання вала

З'єднання маточини колеса з валом діаметром d = 50мм здійснюєтьсяза посадкою .

В залежності від діаметра d₃ =50мм установ­люємо розміри шпоночного паза для призматичної шпонки розміром b h l (14 9 45).

Установлюємо величини радіусів галтелей: r = 1,5мм при переході від діаметра d = 40 мм до діаметра d = 45 мм і r = 2,5мм - при переході від діаметра d₂ =40мм до діаметра d₃ = 50 мм

Шорсткість поверхонь діаметром d₂ = 40мм для посадки підшипників приймаємо рівною R =0,63мкм, а для посад­ки зубчатого колеса на поверхні діаметром d = 50 мм - R_a = 2,5 мкм.

Розміри фасок на віх ступенях вала приймаємо 1,5 мм.

Загальний розрахунок приводу.

Схема приводу

 

 

Вихідні дані:

Р_А=8 кВт

n_А =110 хв^-1

Введемо такі позначення: А,Б,В, – вали; η₁, η₂ – ККД для циліндричної та пасової передачі;

U_n - передатне число для пасової передачі;

U_р - передатне число для редуктора;

U₁ - передатне число для циліндричної передачі;

Будемо давати посилання на літературу:

(1) – Киркач

(2) – Методичка

4.1.2. Визначаємо ККД всього приводу.

((1) ст. 15; (2) ст. 13)

З таблиць вибираємо ККД: η ₁ =0,96 для циліндричної передачі;

η ₂=0,95 для пасової передачі;

η _заг.= η ₁* η ₂= 0,97 * 0,95 = 0,92