|
Привод галтовочного барабана
Привод галтовочного барабана
1. Техническое задание Спроектировать привод галтовочного барабана. Мощность на ведомом звене N3=7,2 кВТ. Частота вращения ведомого звена n3=150 об/мин. Тип цепи - роликовая. Срок службы привода L=5 лет. l - Электродвигатель ll - Цепная передача lll - Конический одноступенчатый редуктор 4 - Муфта Рисунок 1 - Кинематическая схема привода 2. Энерго-кинематический расчет привода Определение мощности двигателя NэдNдс Мощность движущих сил, кВт: Nдс=, (1) где -КПД привода: , (2) где - КПД цепной передачи; - КПД зубчатой конической передачи; - КПД подшипниковой пары; - КПД муфты. Nдс= кВт Эл. двигатели, соответствующие данной мощности представлены в таблице 1. Таблица 1- Данные для выбора электродвигателя |
№ п/п | Обозначение | Мощность, кВт | Частота вращения, об/мин | Требуемое передаточное число привода, u=nдв/n3 | | 1 | 4А132М2У3 | 11 | 2900 | 19,23 | | 2 | 4А132М4У3 | 11 | 1460 | 9,73 | | 3 | 4А160S6У3 | 11 | 975 | 6,5 | | 4 | 4А160М8У3 | 11 | 730 | 4,866 | | |
Выбор привода с меньшим передаточным числом целесообразнее, так как позволяет уменьшить его габариты. Выбираем электродвигатель 4А160М8У3. Передаточное число привода: , (3) uзпк: 2; 2,24; 2,5; 2,8; 3,15; 3,55; 4. Выбираем uзпк=2,5. Определяем передаточное число цепной передачи: , (4) Определяем частоту вращения звеньев, об/мин: n1=nдв=730 об/мин n2=n1/uцп , (5) n2=730/1,946=375,13 об/мин n3=n2/uзпк , (6) n3=375,13/2,5=150,05 об/мин Определяем крутящие моменты на соответствующих валах, Нм: Т=Nдс/ , (7) где - угловая скорость двигателя, рад/с: , (8) рад/с Т1=8,136х103 /76,4=106,5 Нм Т2=Т1uцп , (9) Т2=106,51,946 Нм Т3=Т2uзпк , (10) Т3=196,972,5 Нм 3. Расчет цепной передачи 3.1 Проектный расчет Определяем шаг цепи, мм: РР= , (11) где Кэ=1 - коэффициент режима работы; Sp=0,25 - коэффициент шага цепи; Кm=1 - коэффициент, учитывающий число рядов цепи; [p]=24,2 МПа - допускаемое удельное давление в шарнирах цепи; z1 - число зубьев ведущей звездочки: z1=29-2uцп , (12) z1=29-21,946=26,108 Принимаем z1=27. Предварительное значение скорости цепи, м/с: v=z1n1 Pp/(60000) , (13) v=2773015/(60000)=4,93 м/с Действительное допускаемое удельное давление в шарнирах [p]=17 МПа. Принимаем шаг цепи Рр=15,875 мм. Выбираем цепь ПР-15,875-2270-2: шаг Рр=15,875, ширина В=13,95 мм, Qразр=2,27 кН, масса 1 метра цепи 1 кг, диаметр валика dВ=5,08 мм, ширина внутреннего звена b3=9,65 мм, срок службы 4000 ч, nмах=900 об/мин. Действительное значение скорости цепи, м/с: v=2773015,875/(60000)=5,21 м/с Определяем число зубьев ведомой звездочки: z2=z1uцп , (14) z2=271,946=52,54 Принимаем z2=53. Определяем фактическое передаточкое число цепной передачи: uф=z2 / z1 , (15) uф=53/27=1,963 Отклонение фактического передаточного числа: , (16) Определяем предварительное межосевое расстояние, мм: а=(3050)Рр , (17) а=3015,875=476,25 мм Проверяем частоту вращения ведущей звездочки, об/мин: n1[n]1 , (18) где [n]1- допускаемая частота вращения, об/мин: [n]1=15103/Рр , (19) [n]1=15103/15,875=944,8 об/мин 900 об/мин?944,8 об/мин Проверяем давление в шарнирах, МПа: Рц=FtКэ/А , (20) где Ft - окружное усилие, Н: Ft=N1103/v , (21) Ft=8,136103/5,21=1561,6 Н А - площадь опрорной поверхности шарнира, мм2: А=dВbЗ , (22) А=5,089,65=49,022 мм2 Рц=1561,61/49,022=31,85 МПа Рц=31,85 Мпа ? [p]=17 МПа Выбираем цепь с большим шагом ПР-19,05-3180: шаг Рр=19,05, ширина В=17,75 мм, Qразр=3,18 кН, масса 1 метра цепи q=1,9 кг, диаметр валика dВ=5,94 мм, ширина внутреннего звена b3=12,7 мм, срок службы Т=2000 ч. Действительное допускаемое удельное давление в шарнирах [p]=21 МПа Определяем скорость цепи, м/с: v=2719,05730/6000=6,258 м/с Межосевое расстояние, мм: а=3019,05=571,5 мм Определяем число звеньев цепи: Lц= , (23) Lц= Принимаем Lц=100 звеньев. Определяем фактическое межосевое расстояние, мм: аф= , (24) аф= мм Определяем длину цепи, мм: L=Lц Рр , (25) L=10019,05=1905 мм Диаметр делительной окружности ведущей звездочки, мм: dD1=Pp/sin(180/z1) , (26) dD1=19,05/sin(180/27)=164,1 мм Диаметр делительной окружности ведомой звездочки, мм: dD1=19,05/sin(180/53)=321,8 мм Диаметр окружности выступов, мм: De= , (27) где к=0,7 - коэффициент высоты зуба; =1,6 - геометрическая характеристика зацепления; Кz1=ctg180/z - коэффициент числа зубьев. De1= мм De= мм Диаметр окружности впадин, мм: Df=dD-(d1-0,175) , (28) где d1=11,91 - диаметр ролика шарнира цепи. Df1=164,1-(11,91-0,175)=154,43 мм Df=321,8-(11,91-0,175)=313,03 мм 3.2 Проверочный расчет Проверяем частоту вращения ведущей звездочки, об/мин: n1[n]1 где [n]1- допускаемая частота вращения, об/мин: [n]1=15103/19,05=787,4 об/мин 900 об/мин??787,4 об/мин Проверка числа ударов цепи о зубья звездочек, с-1: V[V] , (29) где V - расчетное число ударов цепи: V= , (30) V= с-1 [V] - допускаемое число ударов: [V]=508/Рр , (31) [V]=508/19,05=26,66 с-1 V=13,14 с-1?? [V]=26,66 с-1 Определяем окружное усилие, Н, по формуле 21: Ft= Н Проверка давления в шарнирах цепи, МПа, по формуле 20: Рц= МПа Рц=17,23 Мпа ? [p]=21 МПа Определение нагрузок, действующих на валы, Н: R=КДFt+2Fr , (32) где Fr - натяжение от провисания ведомой ветви, Н: Fr=Кfqga , (33) где Кf=6 - коэффициент провисания; Fr=61,99,80,5632=62,9 Н R=1,151300,1+262,9=1620,95 Н Определение срока службы цепи, ч: Тф= , (34) где - допускаемое увеличение шага цепи, %; ар - межосевое расстояние в шагах: ар=а/Рр , (35) ар=566,03/19,05=29,7 Кс - коэффициент смазки: Кс=Ксп , (36) где Ксп=1,8 - коэффициент, учитывающий способ смазки. Кс=1,8/ Тф= ч Уточненный ожидаемый срок службы, ч: Т0= , (37) Т0= ч
|
|