- •1 Схема привода
- •2 Кинематический расчёт и выбор электродвигателя
- •2.1 Общий кпд привода
- •2.2 Определение передаточного числа и распределение его между типами и ступенями передач
- •2.3 Частоты и угловые скорости вращения валов редуктора
- •2.4 Мощности и вращающие моменты на валах редуктора
- •3 Расчет плоскоременной передачи
- •4 Расчёт и конструирование редуктора
- •4.1 Материалы червяка и червячного колеса
- •4.2. Определение геометрических и кинематических параметров червячной передачи
- •4.2.1 Проверочный расчет зубьев колеса на контактную прочность
- •4.2.2. Расчет зубьев червячного колеса на прочность при изгибе
- •4.3 Расчёт тихоходной ступени редуктора
- •4.3.1 Материалы зубчатых колёс
- •4.3.2 Определение геометрических и кинематических параметров тихоходной ступени редуктора
- •4.3.2.1 Проверочный расчёт зубьев колёс на контактную прочность
- •4.3.2.2 Расчёт зубьев на прочность при изгибе
- •4.4 Ориентировочный расчёт и конструирование валов
- •4.4.1 Входной вал
- •4.4.2 Промежуточный вал
- •4.4.3 Выходной вал
- •4.5 Выбор подшипников качения
- •4.6 Конструирование червячного и зубчатых колёс
- •4.8 Конструирование стакана
- •4.9 Конструирование крышек подшипников
- •4.10 Компоновочная схема редуктора
- •4.11 Расчёт валов на совместное действие изгиба и кручения
- •4.12 Расчёт вала на сопротивление усталости
- •4.13 Расчёт подшипников качения
- •4.14 Проверка прочности шпоночных соединений
- •4.15 Расчёт фланцевой муфты.
- •4.16 Определение марки масла для зубчатых передач и подшипников
- •4.17 Рекомендуемые посадки деталей
3 Расчет плоскоременной передачи
При выполнении расчетов следует помнить, что ведущим валом ременной передачи является вал электродвигателя, ведомым – входной вал редуктора.
Вариант механического привода представлен на рисунке 1. Ременная передача, состоящая из ведущего I, ведомого 2 шкивов и ремня 3, является быстроходной ступень привода, понижающей частоту вращения вала электродвигателя 4, корпус редуктора 5, муфта 6 и приемный вал 7.
Рисунок 1 – Кинематическая схема привода с ременной передачей
Расчет ременной передачи заключается в определении геометрических размеров, сил, действующих на валы, и долговечности.
Диаметр ведущего шкива, мм,
мм
Диаметр ведомого шкива, мм,
(3.1)
где Uр – передаточное число ременной передачи.
Вычисленные диаметры округляются до ближайшего стандартного,
d1=160 мм, d2=250 мм.
Межосевое расстояние, мм
(3.2)
Расчетная длина ремня, мм,
(3.3)
Найденное значение округляется до ближайшего стандартного Lp=2240 мм.
Угол обхвата меньшего шкива, град,
(3.4)
Скорость ремня, м/с,
(3.5)
.
Тип ремня В (скорость до 15 м/c)
Допускаемая удельная тяговая способность ремня, Н/мм2
, (3.6)
где – оптимальная удельная тяговая способность ремня, Н/мм2,
–коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата меньшего шкива,
–коэффициент, учитывающий влияние скорости ремня,
–коэффициент, учитывающий влияние режима работы ремня,
–коэффициент, учитывающий расположение передачи.
(3.7)
,
(для прорезиненного ремня из приложения 4 получаем значения ипри отношении=)
, (3.8)
, (3.9)
(Пусковая нагрузка до 120%, рабочий нагрев const),
(Передача автоматически регулируемая).
Окружное усилие, Н
, (3.10)
,
Требуемая площадь поперечного сечения ремня, мм2
, (3.11)
.
Толщина ремня, мм
(3.12)
Толщина одной прокладки мм (т.к. тип ремня В)
Количество прокладок, шт.:
(3.13)
Уточненная толщина ремня z=3, мм
(3.14)
Ширина ремня, мм
(3.15)
Найденное значение округляем до стандартного, мм
Проверка ремня на прочность и долговечность
Максимальное напряжение в сечении, набегающем на ведущий шкив, Н/мм2
, (3.16)
где – напряжение обусловленное величиной силы, действующей в ведущей ветви ремня передачи, Н/мм2,
–напряжение, обусловленное изгибом ремня, Н/мм2,
–напряжение, обусловленное действием центробежной силы, Н/мм2,
Н/мм2, допускаемое напряжение.
(3.17)
где – напряжение от предварительного натяжения (Н/мм2),
(3.18)
где – модуль упругости при изгибе (Н/мм2),
(3.19)
где – плотность прорезиненного ремня, кг/м3,
V – скорость ремня, м/c.
.
Долговечность ремня, ч
(3.20)
где – для плоских ремней,
–базовое число циклов,
–предел выносливости для прорезиненных ремней, Н/мм2,
–частота пробега ремня в секунду,
с
- коэффициент влияния передаточного числа (т.к. ),
–т.к. нагрузка постоянна,
часа.
Сила давления на валы для передачи с периодическим регулированием начального натяжения ремня, кН
, (3.21)
Ширина обода шкива В = 40 мм.
Параметры ременной передачи
d1=160мм; |
d2 =250 мм; |
a=820мм; |
L=2240 мм |
мм |
1=173.744; |
мм2; |
V=5.864 м/с; |
b=30мм |
|
H0=7987 ч; |
Fn=606.589 Н; |
B=40 мм; |
Тип ремня – В. |
|