- •Кафедра прикладной механики
- •По прикладной механике «Электропривод общего назначения»
- •Липецк 2012
- •1.Назначение и краткое описание привода
- •2 Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода.
- •2.1 Выбор электродвигателя.
- •2.2 Кинематический расчет привода
- •2.3 Силовой расчет привода
- •2.4 Мощность на валах привода:
- •3. Расчет клиноременной передачи
- •4. Проектирование редуктора
- •4.1 Расчет червячной передачи редуктора
- •4.1.1 Выбор материала червяка и зубчатого венца колеса
- •4.1.2 Определение допускаемых напряжений
- •4.1.15 Проверка прочности зубьев колеса при кратковременных перегрузках
- •4.2 Тепловой расчет редуктора
- •4.3 Ориентировочный расчет валов редуктора и конструирование червяка и червячного колеса
- •4.4 Выбор подшипников, схемы их установки и условий смазки.
- •4.5 Определение основных размеров корпуса редуктора.
- •4.6 Первый этап компоновки редуктора.
- •4.7 Проверка долговечности подшипников
- •4.7. 1 Проверка долговечности подшипников ведущего вала
- •4.7.2. Проверка долговечности подшипников ведомого вала
- •4.8 Проверка прочности шпоночных соединений
- •4.9 Выбор смазки для зацепления
- •4.10 Выбор уплотнений валов
- •4.11 Выбор крышек подшипников
- •4.12 Уточненный расчет валов
- •4.13 Выбор посадок
- •Сборка редуктора
- •5 Правила безопасности при эксплуатации привода
2.4 Мощность на валах привода:
Мощность на валу электродвигателя:
РТР ДВ =6,64 кВт
Мощность на ведущем валу редуктора:
Р1= РТР ДВ. hрем ηподш.=6,64.0,96.0,99=6,31кВт.
Мощность на ведомом валу редуктора:
Р2= P1. hзп ηподш.=6,31.0,8.0,99=5,0 кВт.
Проверка: Рвых= Т2. w2=1924.2,62=5,04кВт
Величина ошибки составляет: DРвых=(5,04-5,0/5,04).100%=0,79%.
В качестве аналога проектируемому редуктору может быть использован редуктор типа РЧУ-160, рассчитанный на передаваемую мощность 7,5кВт с крутящим моментом на выходном валу
Твых= 1340 Нм (рис.3) [5, Т.3, с.501].
Рис.3 Редуктор типа РЧУ-160
Таблица 2 Размеры редуктора РЧУ-160, мм
Типоразмер редуктора |
L |
L1 |
L2 |
L3 |
L4 |
L5 |
L6 |
H |
H0 |
В |
Aw |
РЧУ-160 |
335 |
245 |
490 |
100 |
160 |
335 |
250 |
490 |
160 |
245 |
160 |
3. Расчет клиноременной передачи
При передаваемой мощности Р = 6,64 кВт и частоте вращения ведущего шкива n1= 1455мин-1 принимаем ремень типа Б ГОСТ 1284.1-80 с параметрами: ширина ремня W =17 мм, высота Т0=10,5 мм, площадь поперечного сечения А=133 мм2 ,наименьший диаметр ведущего шкива d1= 125 мм [3, табл.7.7].
3.1 Вращающий момент на ведущем шкиве: Т1=43,92Нм
3.2 Определение диаметра меньшего шкива:
По ГОСТ 17383-74 [3, табл.7.7] принимаем d1= 140 мм.
3.3 Определение диаметра большего шкива:
где iрем – передаточное отношение ременной передачи;
ε – величина скольжения; ε =0,01
Округляем полученное значение по ГОСТ 17383-84 ; d2=400мм.
3.4 Уточняем передаточное отношение ременной передачи:
3.5 Межосевое расстояние:
где То – высота сечения ремня, мм [3, табл.7.7]. Принимаем а= 310 мм
Рис.4 Схема ременной передачи
3.6 Определение длины ремня.
Принимаем Lp= 1600 мм по ГОСТ 1284.1-80 [3, табл.7.7].
3.7 Уточняем межосевое расстояние:
где W = 0,5π(d1+d2)= 0,5.3,14(140+400)=847,8 мм;
y=(d2 - d1)2 = (400-140)2 =67600 мм2.
3.8 Определение угла обхвата меньшего шкива:
3.9 Определение числа ремней
где Ср - коэффициент режима работы: Ср =1,2 [3, табл.7.10];
СL – коэффициент, учитывающий влияние длины ремня СL =0,95 [3, табл.7.9];
Сα – коэффициент угла обхвата Сα =0,96 [3, с.135];
Сz – коэффициент, учитывающий число ремней в передаче :Сz =0,96 [3, с.135].
Р0-мощность передаваемая одним ремнем; Р0=4,8 кВт[3, табл.7.8].
Принимаем, исходя из условия кратности числа ремней целому числу, z=3
3.12 Определение натяжения ветви ремня:
где скорость ремня:
Θ – коэффициент, учитывающий центробежную силу, (Н·с2)/м2 Θ =0,1 [3, с.136];
3.13 Определение силы, действующей на вал:
где α1 – угол обхвата меньшего шкива.
3.14 Определение рабочего ресурса передачи:
где Nоц- базовое число циклов [3, с.136]; Nоц= 4,7.106 циклов ;
L- длина ремня, мм; L= 1600 мм ;
σ-1 – предел выносливости МПа; σ-1 =7 МПа [3, с.139],;
σmax – максимальное напряжение в сечении ремня, МПа:
σmax = σ1 + σu + συ , МПа;
где σ1 – напряжение от растяжения ремня, МПа;
,
где F1- натяжение ведущей ветви ремня; F1= F0+ 0,5Ft;
Ft- сила тяги ремня;
Ft= ; F1=224,2+0,5. 208,8=433Н
σu – напряжение от изгиба ремня, МПа:
,
где Еu=80 МПа для прорезиненных ремней [3, с. 123];
συ – напряжение от центробежной силы, МПа:
,
σmax =2,42 +3,0+0,12=5,54 МПа
где ρ – плотность ремня, т/м3 ρ =1100 т/м3 [3, с. 123];
Сi – коэффициент, учитывающий влияние передаточного отношения:
;
Сн – коэффициент режима нагружения; при переменной нагрузке Сн =2.
Полученная расчетная долговечность ремня больше требуемой [Но]=2000 часов.
Рис.5 Эскиз шкива клиноременной передачи
Таблица 3 Основные размеры шкивов
|
d, мм |
dВ, мм |
lcт, мм |
d ст, мм |
h, мм |
c, мм |
f, мм |
e, мм |
в, мм |
Ведущий |
140 |
38 |
80 |
57 |
10,8 |
16 |
12,5 |
19 |
63 |
Ведомый |
400 |
28 |
42 |
38 |
10,8 |
16 |
12,5 |
19 |
63 |
Диаметр ступицы dст=1,5dв=1,5. 38=57мм
Длина ступицы lст=1,2 dв=1,2. 32=38мм
Длину ступиц принимаем по длине консольных участков валов [1, табл.7.1].