-
Силовий розрахунок приводу
Силовий розрахунок полягає у визначенні обертальних моментів на валах. У загальному випадку обертальний момент Т, (Н·м), визначають за формулою
;
де Р – вихідна потужність на валу, кВт ; n – частота обертання вала.
Для даного приводу визначаємо обертальні моменти :
-
на валу електродвигуна
=
-
на швидкохідному валу редуктора
кл.п ·м =18,4·2,5·0,95·0,98
-
на тихохідному валу редуктора
2 =42,8·4·0,96=164,3;
- на вихідному валу ланцюгової передачі
Тз = 9550 = 9550 =164,6 Н · м
1.4 Орієнтовний розрахунок валів приводу
Діаметри вихідних кінців валів для перерізів, у яких діє тільки крутний момент, визначаємо за формулою
,
де Т-обертальний (крутний) момент, Н·м, - допустиме напруженя на кручення, МПа, для сталевих валів .
Діаметр вихіднго кінця вала електродвигуна
; Приймаємо – 20мм.
Діаметр вихіднго кінця швидкохідного валу редуктора
; Приймаємо – 20мм.
Діаметр вихіднго кінця тихохідного валу редуктора
; Приймаємо – 28мм.
Діаметр вихідного валу ланцюгової передачі
; Приймаємо – 28мм.
2.Розрахунок клинопасової передачі
Дані для розрахунку: Р1=Рд.сп – потужність, що передається ведучим шківом, кВТ; n1=nд – частота обертання ведучого шківа, хв.-1; u`=u1 – попереднє значення передатного числа клинопасової передачі.
2.1 Проектний розрахунок передачі
Таблиця 2.1. Розміри приводних клинових пасів загального призначення
2.1.1. Вибираємо переріз паса за монограмою ГОСТ 1284.3-80 залежно від споживної потужності на валу ведучого шківа і частоти його обертання вибираємо переріз паса А параметри паса наведені в таблиці
Користуючись ГОСТ 1284.2-80 виконую ескіз перерізу вибраного паса і всі його параметри та характеристики.
|
Позначення перерізу |
Розміри перерізу |
Площа перерізу А, мм2 |
Розрахункова Довжина, мм |
Маса q, мм |
|
|||||||
bp, мм |
b0, мм |
h, мм |
y0, мм |
||||||||||
Нормального перерізу (ГОСТ 1284.1-80) |
А |
11 |
13 |
8 |
2,8 |
81 |
560…4000 |
0,10 |
Рис.2.1 Схема передачі
Рис. 2.2 ескіз перерізу вибраного паса
2.1.2. Для прийнятого перерізу паса визначаємо діаметр d1 ведучого шківа. При цьому користуємося рекомендацією d1≥d1min з метою підвищення строку служби паса. Мінімальне значення для вибраного перерізу паса d1min= 90 мм з переліку рекомендованих діаметрів вибираємо d1= 100 мм.
2.1.3. Визначаємо колову швидкість і порівнюємо її з допустимою для цього типу паса
V,
де d1– діаметр ведучого шківа, мм; n1- частота обертання ведучого шківа, хв.-1
2.1.4. Визначаємо орієнтовно діаметр веденого шківа d2 . Коефіцієнт пружного ковзання паса ζ=0,02
d2`=d1u`(1-ζ)=100·2,5·(1-0,02)=245 мм,
де u`- попереднє передатне число пасової передачі.
Із ассортименту вибираємо d2 =250мм.
2.1.5. Уточнюємо передатне число:
U===2,55.
2.1.6. Визначаємо відносну похибку передатного числа за формулою
Δ= .
2.1.7. Знаходимо фактичну частоту обертання веденого шківа:
n2= .
2.1.8. Визначимо орієнтовно міжосьову відстань :
a`=kd2=1·250=250 мм,
де k – за табл. 4.3. При цьому має виконуватись умова
2(d1+d2)≥a`≥0,55(d1+d2)+h,
2(100+250)≥250≥0,55(100+250)+8,
700≥250≥200,5
де h – висота перерізу паса.
2.1.9. Визначаємо розрахункову довжину паса :
Lp=2a`+
Lpмм,
Розрахункове значення округляємо до найближчого стандартного значення L згідно з ГОСТ 1284.1-80: L=1120 мм.
2.1.10. Визначимо число пробігів паса(с-1):
U= = c-1 [U] =15
2.1.11. Уточнюємо міжосьову відстань відповідно до прийнятої довжини паса:
a=,
a== 275 мм.
2.1.12. Визначаємо кут обхвату ведучого шківа:
,
.
2.1.13. Визначаємо потрібну кількість пасів:
,
,
де Р1 – потужність на ведучому шківі; Po – допустима номінальна потужність для одного клинового паса; Cp – коефіцієнт динамічності та режиму роботи передачі; Cα – коефіцієнт кута обхвату; CL – коефіцієнт, що враховує вплив на довговічність довжини паса залежно від відношення розрахункової довжини паса L до базової Lo ; Cz – враховує кількість пасів у комплекті клинопасової передачі. Беремо потрібну кількість пасів z=2.
2.2. Визначення сил, напружень та розрахункової довговічності
2.2.1. Визначимо колову силу :
,
2.2.2. Визначаємо силу початкового натягу одного паса:
,
2.2.3. Знаходимо сили що діють на вал та підшипники:
2.2.4 Визначємо напруження у ведучій гілці паса:
,
де σ0 – напруження від початкового натягу паса; для клинових пасів беруть середнє значення σ0=1.2 МПа; z – прийнята кількість пасів; А – площа перерізу паса.
2.2.5. Визначають напруження згину у пасі на дузі обхвату ведучого шківа:
,
де Е – модуль пружності для кордтканевих пасів беруть в інтервалі Е=40..100 МПа; - відстань від нейтральної лінії до найбільш напружених волокон.
2.2.6. Розрахуємо напруження, які виникають у пасі від дії відцентрових сил
,
де ρ – питома маса паса, що знаходиться в інтервалі 1250 …1400 кг/м; V- швидкість паса, .
2.2.7. Знаходимо максимальні напруження у перерізі ведучої гілки паса в місці набігання його на ведучий шків:
.
2.2.8. Розрахункова довговічність
де σ- границя витривалості; m – показник степеня (для клинових пасів m=8);С- коефіцієнт, що враховує вплив передатного числа; - коефіцієнт, що враховує непостійність навантаження ;- максимальні напруженя у ведучій гілці паса, МПа; U- число пробігів паса за секунду.