Расчет и проектирование привода главного движения коробки скоростей станка, страница 3

I_p - передаточное отношение ременной передачи

Рассмотрим передачу с двумя шкивами:

В соответствии с заданным или выбранным типом ремня и в зависимости от крутящего момента на быстроходном валу выбираем сечение ремня - А.

Крутящий момент на быстроходном валу определяется по формуле:

где М_эд. – крутящий момент на валу электродвигателя ;

N – мощность электродвигателя (кВт);

n_эд. – обороты вала электродвигателя (об/мин);

Зная крутящий момент выбираем все параметры ремня: b_p=11.0; h=8.0; b₀=13; y₀=2.8; F₁=0.81.

Согласно кинематическому расчету (пункт 4.3.): d₁=110,8 , d₂=126,6.

Скорость ремня определяют:

где v – скорость ремня, (м/с);

d_p₁ – расчетный диаметр меньшего шкива, мм;

n₁ – частота вращения меньшего шкива, (об/мин) (n₁=n_эл.).

Межосевое расстояние А_р ременной передачи определяется компоновкой привода. Оно должно находиться в пределах:

А_р = 0,5 (d_p₁+d_p₂)+h≤ a≤2(d_p₁+d_p₂)

A_p=138.57≤ a≤474.8

Где А_р - межосевое расстояние ременной передачи, мм;

d_p₁, d_p₂ - соответственно диаметры меньшего и большего шкивов, мм;

h - высота сечения ремня, мм.

Т.к. межосевое расстояние не задано, выбираем его равным 1.5d_p₂:

А_р=1,5d_p₂=1,5 126,6=189,9мм

При выбранном межосевом расстоянии Ар находим расчетную длину Lпо формуле:

где L - длина ремня, мм;

А_р - межотраслевое расстояние ременной передачи, мм;

d_p₁, d_p₂ - диаметры большего и меньшего шкивов, мм.

Расчетную длину ремня округляем до стандартной: L=800мм.

При стандартной длине ремня пересчитываем межосевое расстояние Ар по формуле:

где L – стандартная длина ремня;

d_p₁, d_p₂ - соответственно диаметры меньшего и большего шкивов.

Далее проверяем угол обхвата на меньшем шкиве по формуле:

После этого определяем мощность, допускаемую на один клиновой ремень по формуле:

где [N] – мощность на один клиновой ремень;

[N_о] – мощность, допускаемая на один ремень при и I_р=1, исходной длине L_о и спокойной работе.

- коэффициент, учитывающий влияние угля обхвата на тяговую способность ремня;

С_L - коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата на его долговечность;

С_Р - коэффициент режима работы;

- поправка, учитывающая уменьшение влияния на долговечность изгиба на большом шкиве с увеличением передаточного числа;

Т_и - поправка к крутящему моменту на быстроходном валу Н∙м;

- частота вращения быстроходного вала, об / мин.

Далее определяем расчетное число клиновых ремней в передаче:

где z - расчетное число ремней;

N_эл– мощность электродвигателя, кВт;

[N] – мощность на один клиновой ремень, кВт.

С учетом неравномерности распределения нагрузки между ремнями действительное число ремней в передаче определяются по формуле :

где z^’ - действительное число ремней;

z - расчетное число ремней;

С_z- коэффициент числа ремней,

6.6 Расчет шлицевых и шпоночных соединений

Расчет шпоночных соединений

В большинстве случаев для крепления колес и муфт на валах применяют ненапряженные призматические шпонки. Шпонка, крепящие колеса выбирают по ГОСТ 10748 – 79 и по СТ СЭВ 189-75.

Рис. 6.2 Шпоночное соединение

Наиболее часто применяют шпонки со скругленными торцами (исполнение А). Наиболее опасной деформацией для шпонок и пазов является смятие от крутящего момента М_i(Н∙мм).

Расчет на смятие производится по следующей формуле: