1. Энергокинематический расчет.

Общий КПД привода:

Принимаем КПД ременной и цилиндрической передач, а также трех пар подшипников по [1, табл.1.1].

=0,96 =0,913.

Требуемая мощность двигателя:

Р = = =3,62 кВт.

Ориентировочное передаточное число привода:

Принимаем средние передаточные числа передач по [1, с.7]:

= .

Ориентировочная частота вращения двигателя:

мин .

По таблице двигателей [1, табл.П.1] принимаем Р . Р =4 кВт.

Выбираем электродвигатель 4А100L4, для которого Р =4 кВт,

n =1500 мин , S=4,7%.

Асинхронная частота вращения двигателя n =n (1- )=1500(1- )=

=1430 мин .

Уточнение передаточных чисел передач.

Общее передаточное число привода

По рекомендациям [1, с.8] принимаем =2,5.

Определим необходимое передаточное число цилиндрической передачи.

Частоты вращения на валах.

Быстроходный вал редуктора n = =1430/2,5=572 мин .

Тихоходный вал редуктора n = n / =572/3,81=150 мин .

Поскольку частота вращения тихоходного вала, полученная при проектировании, совпадает с требуемой, то расчет передаточных соотношений произведен без ошибок.

Угловые скорости на валах привода.

с .

с .

с .

Мощности на валах:

кВт.

кВт.

кВт, что совпадает с первоначальным расчетом.

Крутящие моменты на валах.

Нм.

Нм.

Нм.

2. Расчет клиноременной передачи.

Определение сечения ремня.

По номограмме [1, рис. 7.3] принимаем сечение ремня А ГОСТ 1284-88. Параметры клиновых ремней:

l_p=11 мм, W=13 мм; T₀=8 мм, A=81 мм² [1, табл.7.7].

Минимально допустимый диаметр малого шкива мм [1, табл.7.7]

Расчетный диаметр ведущего шкива мм.

Принимаем мм.

Диаметр ведомого шкива 2,5∙100(1-0,01)=248 мм.

Здесь коэффициент скольжения . [1, с.120].

Полученное значение d₂ округляем до ближайшего стандартного: =250 мм.

Фактическое передаточное число .

Фактическое значение передаточного числа отличается от предварительного на величину

, что допустимо.

Определяем ориентировочное межосевое расстояние:

мм.

мм.

Расчетная длина ремня.

2∙201+3,14(100+250)/2+(250-

-100) /(4∙201)=979 мм.

По [1, табл.7.7] округляем до ближайшего стандартного значения:

L_р=1000 мм.

Уточняем межосевое расстояние.

мм.

Угол обхвата малого шкива.

Скорость ремня.

м/с.

Определяем число ремней.

. Принимаем Z=4.

Здесь кВт - допускаемая приведенная мощность, передаваемая одним клиновым ремнем [1, табл.7.8],

[1, с.135] - коэффициент угла обхвата,

[1, табл.7.9] - коэффициент длины ремня,

[1, с.135] - коэффициент числа ремней,

[1, табл.7.10] – коэффициент режима работы.

Сила предварительного натяжения одного клинового ремня.

Н.

Здесь [1, с.136].

Окружная сила, передаваемая комплектом клиновых ремней.

Н.

Сила давления ремней на вал.

Н.

Рабочий ресурс ремней.

,

где [1, с.136],

МПа,

,

- при постоянной нагрузке.

Максимальное напряжение в сечении ремня:

МПа,

где МПа - напряжение растяжения,

МПа – напряжение изгиба. Здесь МПа - модуль продольной упругости при изгибе для прорезиненных ремней.

МПа - напряжение от центробежных сил. Здесь кг/м - плотность материала ремня [1, с.123].

ч.

Поскольку получившееся значение больше необходимого рабочего ресурса ремней при среднем режиме работы 2000 ч, можно сделать вывод, что клиновые ремни проходят проверку на прочность.

Проектирование шкивов.

Шкивы изготавливают литыми из чугуна СЧ20 ГОСТ 1412-85. Размеры, одинаковые для обоих шкивов:

b = 3,3 мм; е =15 мм; f =10 мм [2, табл.К40].

Ширина шкива M = (z-1)·е + 2·f = мм.

Рисунок 1 – Эскиз шкива.

Толщина обода S = 1,2·h = мм. Принимаем мм.

Толщина диска C = 1,2·S = =12 мм.

Для ведущего шкива:

Расчетный диаметр шкива мм.

Наружный диаметр шкива мм.

Диаметр ступицы мм.

Длина ступицы мм.

Для ведомого шкива:

Расчетный диаметр шкива мм.

Наружный диаметр шкива мм.

Диаметр ступицы мм.

Длина ступицы мм.