4. Выбор редуктора

Выбор редуктора осуществляется последовательно, начиная с наи­меньшего типа размера редуктора. Редуктор выбирается из каталога по ве­личине номинального вращающего момента на выходном валу Т_ном и но­минального передаточного числа u_ред.ст. (табл. П5 [3]) при выполнении ус­ловия T_вых ≤ T_ном.

Согласно кинематическим расчётам (см. выше), принятое номиналь – ное передаточное число редуктора u_ред.ст = . Вращающий момент на выходном валу редуктора Т_вых. = Н·м.

Согласно техническим характеристикам цилиндрических двухсту­пенчатых горизонтальных редукторов типа Ц2У, выбираем редуктор Ц2У - с номинальным вращающим моментом на выходном валу T_ном..= Н·м , что больше T_вых = Н·м (табл. П5 [3]).

Для выбранного редуктора из табл. П6 [3] выписываем габаритные и присоединительные размеры, мм:

• межосевое расстояние быстроходной ступени a_wБ = ;

• межосевое расстояние тихоходной ступени a_wТ = ;

• длина корпуса редуктора L₃ = ;

• ширина корпуса редуктора В₁ = ;

• ширина редуктора с выступающими концами валов

• быстроходного (входного) L₁ = ;

• тихоходного (выходного) L₂ = ;

• расстояние по длине редуктора от края корпуса

до оси выходного вала L₄ = ;

• расстояние по длине редуктора между осями болтов

крепления редуктора к раме А = ;

• расстояние по ширине редуктора между осями болтов

крепления редуктора к раме А₁ = ;

• диаметр входного вала редуктора d₁ = ;

• диаметр выходного вала редуктора d₂ = ;

• высота корпуса редуктора H₁ = .

5. Расчет клиноременной передачи

Рис. 2. Схема клиноременной передачи

Исходные данные для расчёта клиноременной передачи (рис.2):

T_{1 клр} = Т_эл = Н·м, n_{1 клр} = n_эл = об/мин, u_клр = .

Расчёт клиноременной передачи проводим для клиновых ремней нормального сечения.

Выбираем тип сечения ремня.

В соответствии со значением вращающего момента на входном валу ременной передачи Т₁= Н·м по табл. П18[3] выбираем тип сечения ремня . Если значение Т₁соответствует двум типам ремня, следует вы­бирать большее значение сечения.

Определяем расчётный диаметр ведущего шкива, мм

d₁* = (30 …40)

Принимаем из нормализованного ряда диаметров (табл. П16 [3]) диаметр ведущего (меньшего) шкива d₁ = мм. Диаметры в скобках выбирать не рекомендуется.

Расчётный диаметр ведомого шкива, мм

d₂* = d₁ · u_клр =

Принимаем из нормализованного ряда диаметров (табл. П16 [3]) диаметр ведомого шкива d₂ = мм. Можно выбирать диаметры в скоб­ках.

Фактическое передаточное число ременной передачи с учётом проскальзывания ремня определяем в соответствии с зависимостью:

u_клр^факт =

где ɛ – коэффициент упругого проскальзывания ремня, ɛ = 0,01... 0,02.

Расхождение фактического передаточного числа и ранее принятого при условии ∆u_клр ≤ 4% не требует в дальнейшем уточнения значений скоростей.

∆u_клр = () · 100% =

Межосевое расстояние клиноременной передачи принимается в со­ответствии с рекомендуемым диапазоном, мм:

0,6(d₁ + d₂) ≤ а ≤ l,5(d₁ + d₂)

Первоначально принимаем значение межосевого расстояния, мм:

а = 0,7 (d₁ + d₂) =

Предварительно принятое значение межосевого расстояния должно отвечать конструктивным условиям компоновки привода. В фор­мулу подставляются значения величин со страниц 10 и 12 данной поясни­тельной записки, мм:

а ≥ b₀/2 + 150 + (L₃ – L₄ – a_wT – a_wB) =

Принимаем большее значение а^*, мм, а^* =

Определяем значение расчётной длины ремня, мм

L_p^* = 2 а^* + 0,5 π (d₁ + d₂) + (d₂ – d₁)² /4a =

Некоторые слагаемые формулы рассчитываются предварительно:

X = 0,5 π (d₁ + d₂) =

У = 0,25 (d₂ – d₁)² =

В соответствии со стандартным рядом длин клиновых ремней при­нимаем (табл. П17 [3]) значение расчётной длины ремня вне зависимости от типа сечения, мм: L_p =

Уточняем значение межосевого расстояния ременной передачи, в связи с принятым значением длины ремня из номинального ряда длин, мм:

Проверка ремня на долговечность проводится по условию допус­каемого числа пробегов ремня, 1/с:

ν = υ / L_р = < [ν],

где υ – скорость ремня,м/с. υ = π d₁n₁ / 60 = . [v] – допускаемая частота пробега ремня в секунду. Для клиновых ремней [v] = 15 1/с.

Если условие ν < [ν] не соблюдается, необходимо увеличить L_p и со­ответственно а. Условие соблюдается: ν = < [ν] 1/с.

Определяем угол охвата ремнём меньшего шкива, °:

а₁ =180° – 57° ( ) =

что больше рекомендуемого а ≥ 120° для клиноременных передач.

Условие выполняется. Если условие не выполняется, следует увели­чить ранее принятые значения межосевого расстояния а и длины ремня L_p.

Определим значение расчётной допускаемой мощности, переда­ваемой одним ремнём сечения , с учётом действительных условий экс­­плуатации передачи, кВт:

P_расч= P₀ · С_α · C_L / C_P

где: P₀ – номинальная мощность, передаваемая одним ремнём, кВт; табл. 26 [4]. P₀ = . С_α – коэффициент, учитывающий действитель­ный угол охвата ремнём меньшего шкива. Из табл. П20 [3] С_α = .C_L – коэффициент длины ремня. Из табл. П20 [3] в зависимости от отношения

L_p / L₀ = = → C_L = . Здесь L_p – расчётная длина ремня, принятая раньше ( стр.14 записки), L₀ – базовая длина ремня, принимает­ся из табл. П19 [2] значение в скобках в столбике обозначения сечения ремня.

В соответствии с условием задания – режим работы ленточного кон­вейера легкий, число смен работы принимаем равное 2. В этом случае ко­эффициент, учитывающий режим работы конвейера, С_р = 1,1.

Ориентировочное значение числа ремней в комплекте:

Z '= Р₁ / Р_расч

Число ремней с учётом неравномерного распределения нагрузки ме­жду ремнями:

Z '= Р₁ / (Р_расч · С_Z)

где С_Z – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки между ремнями. Принимается из табл. П20 [2] С_Z = .

Окончательно принимаем, округляя в большую сторону число ремней Z = .

Усилие предварительного натяжения одного ремня сечения __, Н:

F₀ = +q · υ²

где q – масса одного метра длины ремня, кг/м. Принимается из таблицы

Тип сечения ремня	Z	А	в	С	D	Е
q	0,06	0,105	0,18	0,3	0,62	0,92

Для ремня сечения q =

Радиальная нагрузка на вал от натяжения ремней, Н:

F_r = 2 F₀ · Z · sin α₁.\ 2 =

Расчёт параметров шкивов для клиновых ремней

Число канавок: n = Z = .

М – ширина шкива, мм. Определяется следующей зависимостью:

М= (n – 1)е + 2f =

Значения е, f, мм, принимаются из табл. П21 [3]. Для ремня сечения

_{e = , f = .}

Длина ступицы малого шкива (рис.3) определяется по приведенной ниже формуле и округляется до целого числа из нормального ряда чисел R_a40 (табл. ПЗО [3]), мм:

L = l₁ + (2...3) =

где l₁ – длина выходного (посадочного) участка вала электродвигателя, мм.

l₁ = (стр. 10 записки).

Определяем тип малого шкива, при L > M, тип 1; при L < М, тип 2.

На рис. 3 представлен эскиз ведущего шкива для соотношения L > M (тип 1 из рис. П9 [3]).

Рис. 3. Эскиз ведущего шкива

Принятый расчётный диаметр ведущего (малого) шкива d₁ = мм. Размеры профиля канавок (табл. ГТ21 [3])

Wp	b	h	е	f	а

Наружный диаметр ведущего шкива, мм:

d_e1 = d₁ + 2b =

Внутренний диаметр ведущего шкива, мм:

d_f1 = d₁ – 2h =

Диаметр посадочного отверстия ведущего шкива на вал двигателя (стр. 10 записки), мм:

d_в = d_1дв =

Диаметр ступицы ведущего шкива определяется по приведенной ниже формуле и округляется до целого числа из нормального ряда чисел

R_a40 (табл. ПЗО [3]), мм: d_ст.1 = (1,5... 1,6) d = . Принимаем

d_ст. = мм.

Размеры шпонки {b и h) на месте установки ведущего шкива на вал электродвигателя принимаются в зависимости от диаметра вала d из табл. П29 [3]. По диаметру вала d =_____мм, ширина шпонки b =_____мм, высота шпонки h =____мм. Глубина шпоночного паза ступицы t₂ =_____ мм. Длина шпонки определяется как l_щп = L – (5... 12) = , мм, где L – длина ступицы шкива, устанавливаемого на вал. Принимаем длину шпонки из нормализованного ряда размеров (табл. 34 [4]) l_щп =____мм.

Определим параметры ведомого (большего) шкива.

На рис. 4 представлен эскиз ведомого шкива для соотношения L > М (тип 4 из рис. П9 [3]).

Рис. 4. Эскиз ведомого шкива

Принятый расчётный диаметр ведомого шкива d₂ = мм.

Тип сечения ремня .

Число канавок шкива п = .

Ширина шкива такая же, как и для малого: М= мм.

Длина ступицы L ведомого шкива, мм:

L = l₁ + (2...3) =

где l₁ – длина выступающей части входного вала редуктора. Из табл. 11 [4] l₁ = мм.

Тип ведомого шкива - 4 (рис. П9 [3]).

Толщина обода шкиваδ = 8…12 мм.

Толщина диска шкива с = 8... 15 мм.

Наружный диаметр ведомого шкива, мм, d_e2 = d₂ + 2b =

Внутренний диаметр ведомого шкива, мм, d_f2 = d₂ – 2h =

Диаметр входного вала редуктора, на котором установлен ведомый шкив, имеет коническую форму. Из табл. П4 [3] для двухступенчатого ре­дуктора d_вх = d₁ = мм (стр.12 записки).

Диаметр ступицы ведомого шкива d_ст2 ⁼ (1,5... 1,6) ·d_BX = мм. Принимаем в соответствии с нормальным рядом чисел R_a40 из табл. ПЗО [3] d_ст2 = _______мм.