Зміст
Введення
Вихідні дані
1. Розрахунок терміну служби приводного пристрою
2. Вибір двигуна. Кінематичний розрахунок приводу
3. Вибір матеріалів зубчастих передач. Визначення допустимих напружень
4. Розрахунок закритою конічної зубчастої передачі
5. Розрахунок клиноремінною передачі
6. Визначення сил в зачепленні закритих передач
7. Розрахунок валів
8. Попередній вибір підшипників
9. Визначення розмірів муфти
Список літератури
Введення
У машинобудуванні знаходять широке застосування редуктори, механізми, що складаються з зубчастих або черв'ячних передач, виконаних у вигляді окремого агрегату і служать для передачі потужності від двигуна до робочої машини. Кінематична схема приводу може включати, крім редуктора, відкриті зубчасті передачі, ланцюгову або ремінну передачу.
Призначення редуктора - зниження кутової швидкості та підвищення обертаючого моменту веденого вала в порівнянні з валом ведучим. Механізми, що служать для підвищення кутової швидкості, виконані у вигляді окремих агрегатів, називають мультиплікатори.
Конструктивно редуктор складається з корпусу (литого, чавунного або зварного сталевого), в якому містяться елементи передачі - зубчасті колеса, вали, підшипники і т.д.
Редуктор проектують або для приводу певної машини, або за заданим навантаженням (моменту на вихідному валу) і передавальному числу без зазначення конкретного призначення.
Привід передбачається розміщувати в закритому, опалювальному, вентильованому приміщенні, забезпеченим підведенням трифазного змінного струму.
Привід до горизонтального валу складається з циліндричного редуктора, швидкохідний вал якого з'єднаний з двигуном ремінною передачею, а на тихохідному валу розташовується компенсує муфта.
Вихідні дані
Тягова сила F, 3,2 кН
Швидкість тягового ланцюга v, 0,5 м / с
Крок тягового ланцюга р, 80 мм
Кількість зубів зірочки z 7
Допустиме відхилення швидкості ланцюга δ, 4%
Термін служби приводу L r, 5 років
Схема 3 Привід до скребкового транспортеру виконання 2
1-двигун, 2 - Кліноременная передача, 3 - редуктор, 4 - пружна муфта з торообразной оболонкою; 5 - провідна зірочка конвеєра; 6 - тяговий ланцюг.
Розрахуємо термін служби приводного пристрою
Термін служби (ресурс) L h, ч, визначаємо за формулою
де L r - термін служби приводу, років; t c - тривалість зміни, год; L c - число змін; Кс - коефіцієнт змінного використання,
Визначаємо ресурс приводу при двозмінній роботі з тривалістю зміни 8 годин.
ч
Приймаються час простою машинного агрегату 20% ресурсу.
ч.
Робочий ресурс приводу приймаємо 23 * 10 3 ч.
Вибір двигуна. Кінематичний розрахунок приводу
1). Визначаємо потужність і частоту обертання двигуна
Потужність двигуна залежить від необхідної потужності робочої машини, а його частота обертання - від частоти обертання привідного валу робочої машини.
Визначаємо необхідну потужність робочої машини
кВт
де F - тягова сила ланцюга, кН, v - швидкість тягового ланцюга м / с.
Визначаємо загальний коефіцієнт корисної дії (ККД) приводу:
де η рп - ККД пасової передачі; η зп - ККД зубчастої передачі; η м - ККД муфти; η п - ККД опор приводного валу;
З таблиці беремо: η рп - 0,96; η зп - 0,97; η м - 0,98; η п - 0,99;
Знаходимо необхідну потужність електродвигуна:
кВт
Виберемо двигун серії 4А з номінальною потужністю Р ном = 2,2 кВт, застосувавши для розрахунку чотири варіанти типу двигуна:
Таблиця 1
Варіант | Тип двигуна | Номінальна потужність P ном, кВт | Частота обертання, об / хв | |
синхронна | При нормальному режимі n ном | |||
1 | 4АВ80В2У3 | 2,2 | 3000 | 2850 |
2 | 4АМ90 L4 У3 | 2,2 | 1500 | 1425 |
3 | 4АМ100 L6 У3 | 2,2 | 1000 | 950 |
4 | 4АМ112МА8У3 | 2,2 | 750 | 700 |
2). Визначаємо передаточне число привода і його ступенів
Знаходимо частоту обертання приводного валу
м / с
де: v - швидкість тягового ланцюга м / с; z - число зубів ведучої зірочки; р - крок тягового ланцюга, мм.
Знаходимо загальне передавальне число для кожного варіанту:
Виробляємо розбивку загального передаточного числа, приймаючи для всіх варіантів передавальне число редуктора постійним u зп = 4
Таблиця 2
Передаточне число | Варіанти | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |
Загальне для приводу u м / с | 53,17 | 26,59 | 17,72 | 13,06 |
Ланцюгової передачі | 13,29 | 6,65 | 4,43 | 3,23 |
Конічного редуктора | 4 | 4 | 4 | 4 |
Аналізуючи отримані значення передавальних чисел приходимо до висновку:
а) перший варіант утрудняє реалізацію прийнятої схеми через велику передавального числа всього, приводу;
б) четвертий варіант не рекомендується для приводів загального призначення з за великий металоємності;
в) у другому варіанті вийшло велике значення передавального числа;
г) з розглянутих чотирьох варіантів важливіший третій: Тут передавальне число ланцюгової передачі можна змінити за рахунок допустимого відхилення швидкості і таким чином здобути середню прийнятне значення.
Визначаємо максимально допустиме відхилення частоти обертання:
об / хв
Визначаємо допустиму частоту обертання приводного валу прийнявши
, об / хв
звідси фактичне передавальне число привода
передавальне число ланцюгової передачі
Таким чином, вибираємо двигун 4АМ100 L 6УЗ (Р ном = 2,2 кВт, n ном = 950 об / хв); передавальні числа: приводу u = 18, редуктора u зп = 4, ланцюгової передачі u оп = 4,5
3). Визначимо силові кінематичні параметри (двигуна), приводу
Розрахуємо потужність при Р дв = 1,81 кВт
Швидкохідний вал редуктора
кВт
Тихохідний вал редуктора
кВт
Вал робочої машини
кВт
де Р рм - потужність робочої машини
Расчитаем частоту обертання при n ном = 950 об / хв
Швидкохідний вал редуктора
об / хв
Тихохідний вал редуктора
об / хв
Вал робочої машини
об / хв
Розрахуємо кутову швидкість
Вал двигуна
1 / с
Швидкохідний вал редуктора
1 / с
Тихохідний вал редуктора
1 / с
Вал робочої машини
1 / с
Розрахуємо обертаючий момент
Вал двигуна
Н * м
Швидкохідний вал редуктора
Н * м
Тихохідний вал редуктора
Н * м
Вал робочої машини
Н * м
Таблиця 3
Силові та кінематичні параметри приводу
Параметр | Вал двигуна | Вал редуктора | Вал робочої машини | |
Бистоходн. | Тихохід. | |||
Потужність Р н, кВт | P ДВ = 1,81 | P 1 = 1,738 | P 2 = 1,669 | P рм = 1,619 |
Частота обертання n, об / хв | n ном = 950 | n 1 = 214,4 | n 2 = 60,28 | n рм = 60,28 |
Кут. швидкість ω, 1 / с | ω ном = 99,43 | ω 1 = 22,44 | ω 2 = 5,61 | ω рм = 5,61 |
Момент T, Н * м |