1.1 Выбор электродвигателя
Для машин заданного типа применяют асинхронные электродвигатели переменного тока, которые выбирают по следующим характеристикам :
1.
-
требуемая мощность электродвигателя
(кВт);
2.
-
частота вращение вала электродвигателя
(об/мин).
Для решения задачи выбора строится расчетная схема с обозначениями (рис.2) :
1 – Шестерня быстроходной ступени ;
2 – Колесо быстроходной ступени ;
3 – Шестерня тихоходной ступени ;
4 – Колесо тихоходной ступени ;
I, II, III, IV, V – валы ;
Для выбора электродвигателя определяем требуемую его мощность и частоту вращения.
Потребляемая мощность (кВт) привода (мощность на выходе) определяют по формуле :
,
где
-окружное
усилие на барабане ленточного конвейера
(Н);
- скорость движения ленты (м/с).
Для последовательного соединения элементарных механизмов общий КПД определяется произведением частных КПД элементарных механизмов
,
где
- КПД муфты согласно [1,с.6]
;
- КПД подшипников
согласно [1,с.6]
;
- КПД зубчатых пары
согласно [1,с.6]
;
.
Тогда требуемая мощность электродвигателя будет рассчитываться по следующей формуле :
Вт .
Частота вращения барабана :
об/мин.
Далее по табл. 24.9
[1,с.417] подбираем электродвигатель с
требуемой мощностью и частотой вращения
ротора ближайшим к
и
.
При подборе Р допускается перегрузка
двигателя до 8 %. Выбираем двигатель
= 4 кВ.
Частота вращения приводного вала I, определяется по следующей формуле :
об/мин..
Передаточное
отношение 2-ступенчатых передач
.
Рекомендуется выбирать электродвигатель с с меньшей высотой h (высоты оси вала от опорной поверхности лапок двигателя), с большей частотой вращения вала. Так как масса, размеры и стоимость такого двигателя меньше.
Допустим , что
об/мин. [1,с.417] получим, что :
> 50 .
Так как для двухступенчатых передач , то мы должны выбрать двигатель с меньшей частотой вращения, тогда
;
об/мин. .
По полученным
значениям частоты вращения мощности
приводного вала согласно таблице 24.9
[1,с.417] подбираем асинхронный двигатель
4А100L4
:
кВт,
1.2 Определение общего передаточного отношения редуктора и разбивка его по ступеням
Общее передаточное отношение редуктора :
,
где
- передаточное отношение быстроходной
ступени редуктора;
- передаточное
отношение тихоходной ступени редуктора.
Для двухступенчатого соосного редуктора согласно таблице 1.3 [1,с.8] :
,
,
из этого следует :
;
.
1.3 Определение угловых скоростей и частот вращения валов привода
Исходя из кинематической схемы :
об/мин., т.к. валы
IV
и V
соединены муфтой ;
Тогда :
об/мин. ,
где - передаточное отношение тихоходной ступени редуктора ;
;
об/мин.
,
где - передаточное отношение быстроходной ступени редуктора ;
.
2 Определение вращающих моментов на валах привода
Вращающий момент (Н*м) на приводном валу определяется по формуле :
Н*м ;
момент на валу колеса тихоходной ступени редуктора :
Н*м ;
момент на валу III определяется по формуле :
Н*м ;
момент на валу быстроходной ступени определяется по формуле :
Н*м .
3 Расчет зубчатых передач редуктора на контактную и изгибную прочность
При расчете зубчатых передач их подразделяют на открытые и закрытые.
Закрытые – передачи работающие в условиях обильной смазки. Они обычно закрыты герметичными корпусами с определенной системой смазки.
Открытые – зубчатая передача которая работает в условиях периодической смазки.
Смазка – процесс подвода смазочного материала в зону контакта.
Расчеты в ДМ подразделяются на :
Проектные ;
Уточненные.
Проектные расчеты зубчатых передач зависят от их типа. Проектным расчетом закрытых зубчатых называется расчет на контактную прочность или расчет на сопротивление усталостному контактному выкрашиванию рабочих поверхностей зубьев.
Проверочными расчетами для закрытых зубчатых передач называется расчет на сопротивление зубьев колес усталостному изгибу – расчет на изгибную прочность зубьев колес.
Для открытых передач проектным расчетом считают расчет на изгибную прочность зубьев колес, а проверочным – расчет на контактную прочность.
Контактным называют
напряжения возникающие на контактной
площадке сопряженных зубьев. Условие
контактной прочности
.