Розрахунок приводу і клинопасової передачі

4   Розрахунок роботоздатності та надійності [1].

4.1  Загальний розрахунок приводу.

4.1.1  Початкові дані:

·  схема приводу та графік навантаження – рис. 4.1;

·  потужність на вихідному валу привода – P = 9,5 кВт;

·  число обертів вихідного вала – n = 125 хв^-1;

·  перевантаження до – 200 %.

Рис. 4.1.: а) Схема приводу;                б) графік навантаження

1 – електродвигун; 2 – пасова передача; 3 – редуктор; 4 – рама; 5 – муфта.

4.1.2  Визначаємо загальний ККД приводу:

 – ККД циліндричної передачі;

 – ККД клинопасової передачі.

4.1.3  Визначаємо необхідну потужність (Р_н) електродвигуна:

Вибираємо по (Р_н), стандартний асинхронний, короткозамкнутий двигун 4А132S4У3:

·  потужність – Р_д = 7.5 кВт;

·  число обертів під навантаженням – n_д = 1455 хв^-1;

·  відношення максимального до мінімального моментів – 2.2 .

4.1.4  Визначаємо загальне передатне число приводу:

Розбиваємо його по ступеням:

 – передатне число конічної передачі

 – передатне число клинопасової передачі

4.1.5  Визначаємо оберти валів (n), потужності (Р) та крутні моменти (Т) на валах:

Вал	n ,хв-1	Р, кВт	Т, Н/м
А	125	6
В
С

4.1.6  Визначаємо мінімальні діаметри валів з умови міцності на кручення

де ; Ми беремо 22 МПа, та вибираємо поперечні перерізи стандартних шпонок для них

Результати наведені в таблиці 4.1

Вал	n	T		d		Переріз шпонок
				розрахунковий	отриманий
A	125	548,4	22	49,95	50	14х9
B	600	97,41	22	28,079	30	8х7
C	1734	37.09	22	20,35	20	6х6

4.1.7  Складемо технічну характеристику привода

·  потужність на виході валу – 7.5 кВт

·  частота обертання вихідного вала – 1455 хв^-1

·  загальний ККД – 0.94

·  загальне передатне число – 11.56

Та вибираємо його прототип (рис. 4.2)

Рис. 4.2 Привод конвеєра:

1 – рама; 2 – електродвигун; 3 – пасова передача; 4 – зірочка; 5 – редуктор червячно – циліндричний

4.2  Розрахунок клинопасової передачі [1]

4.2.1  Початкові дані

·  розрахункова схема (рис. 4.2а);

Рис. 4.2а. Схема передачі з двума шківами

·  потужність – 7.5 кВт;

·  крутний момент – Т₁ = 37.09 Н·м;

·  число обертів ведучого шківа – n = 1455 хв^-1;

·  передатне число – U = 2.89;

·  навантаження – спокійне;

·  число змін – 2;

·  коефіцієнт пружного ковзання – .

4.2.2  По крутному моменту вибираємо необхідний тип пасу

T₁ = 37,09 з таблиці 2.12 вибираємо тип пасу нормальний А:

1.  Розміри січення, (мм):

·  b_p – 11.0;

·  h – 8.0;

·  b₀ – 13;

·  y₀ – 2.1 .

2.  F₁ – 0.81 cм²;

3.  Розрахункова довжина – L = 560…4000 мм;

4.  d_pmin – 90 мм;

5.  ;

6.  q – 0.10 кг/м .

Згідно вибраного типу приймаємо d_1р = 90 мм

Зображуємо поперечний переріз пасу рис. 4.3:

Рис. 4.3. Клинопас нормального перетину для передач з постійним передатним числом

4.2.3  Послідовність розрахунку клинопасової передачі

1.  Крутний момент на швидкохідному валу:

2.  За даного моменту, з таблиці 2.12 приймаємо січення пасу «А» з розмірами: b_p – 11.0; h – 8.0; b₀ – 13;y₀ – 2.1; F₁ – 0.81 cм².

3.  Діаметр меньшого шківа у відповідності з рекомендаціями табл. 2.12 d_рmin = 90 мм, але оскільки в нашому випадку немає обмежень щодо габаритів передачі, для підвищення довговічності пасу приймемо для d_р наступне, за мінімальним, значення (табл. 2.21), тобто d_р1 = 95 мм.

4.  Діаметр більшого шківа буде:

Стандартний діаметр згідно до ГОСТ 17383-73 (табл. 2.21)

5.  Фактичне передатне число:

6.  Швидкість пасу:

7.  Частота обертів веденого валу:

8.  Міжосьова відстань відповідно відповідно до рекомендацій (табл.2.14):

9.  Розрахункова довжина пасу:

Стандартна довжина пасу (див. ст. 26) L=1320 мм

10.Згідно зі стандартною довжиною L уточнюємо дійсну міжосьову відстань:

Для зручності монтажу і зняття пасів, мінімальна міжосьова відстань буде (див. ст. 27):

Для створення натягу і підтягявання пасу при видовженні, максимальна міжосьва відстань буде:

11.Кут охоплення на меншому шківі:

12.Початкова довжина пасу: L₀=1700 мм. Відносна довжина:    

13.Коефіцієнт довжини (табл. 2.15) C_L=0.95

14.Початкова потужність при d_p1=100 мм і v=7.5 м/с (табл. 2.15) буде N₀=1.28 кВт.

15.Коефіцієнт кута обхвату С_α≈0.83

16.Поправка крутного моменту передатного числа (табл. 2.20) ΔТ_и=1,2 Н·м

17.Поправка до міцності (див. ст. 28)

18.Коефіцієнт режиму роботи при заданому навантаженні (табл. 2.8) С_р=0.73

19.Допустима потужність на один пас:

20.Розрахункове число пасів:

21.Коефіцієнт нерівномірності навантаження (див. ст. 28), С_z=0.85

22.Дійсна кількість пасів у передачі:

Приймаємо число пасів z’=10

23.Сила початкового натягу одного клинопасу:

де q=0.1 кг/м (див. табл. 2.12)

24.Зусилля, що діють на вали передачі:

25.Розміри ободу шківів (табл. 2.21):

26.Зовнішні діаметри шківів:

27.Ширина ободу: