Привод галтовочного барабана

1. Техническое задание

Спроектировать привод галтовочного барабана.

Мощность на ведомом звене N3 =7,2 кВТ.

Частота вращения ведомого звена n3 =150 об/мин.

Тип цепи – роликовая.

Срок службы привода L=5 лет.

l – Электродвигатель

ll – Цепная передача

lll – Конический одноступенчатый редуктор

4 – Муфта

Рисунок 1 – Кинематическая схема привода


2. Энерго-кинематический расчет привода

Определение мощности двигателя

Nэд

Nдс

Мощность движущих сил, кВт:

Nдс =

, (1)

где

-КПД привода:

, (2)

где

- КПД цепной передачи;

- КПД зубчатой конической передачи;

- КПД подшипниковой пары;

- КПД муфты.

Nдс =

кВт

Эл. двигатели, соответствующие данной мощности представлены в таблице 1.

Таблица 1- Данные для выбора электродвигателя

№ п/п Обозначение Мощность, кВт Частота вращения, об/мин Требуемое передаточное число привода, u=nдв /n3
1 4А132М2У3 11 2900 19,23
2 4А132М4У3 11 1460 9,73
3 4А160S6У3 11 975 6,5
4 4А160М8У3 11 730 4,866

Выбор привода с меньшим передаточным числом целесообразнее, так как позволяет уменьшить его габариты.

Выбираем электродвигатель 4А160М8У3.

Передаточное число привода:

, (3)

uзпк : 2; 2,24; 2,5; 2,8; 3,15; 3,55; 4.

Выбираем uзпк =2,5.

Определяем передаточное число цепной передачи:

, (4)

Определяем частоту вращения звеньев, об/мин:

n1 =nдв =730 об/мин

n2 =n1 /uцп , (5)

n2 =730/1,946=375,13 об/мин

n3 =n2 /uзпк , (6)

n3 =375,13/2,5=150,05 об/мин

Определяем крутящие моменты на соответствующих валах, Нм:


Т=Nдс /

, (7)

где

- угловая скорость двигателя, рад/с:

, (8)

рад/с

Т1 =8,136х103 /76,4=106,5 Нм

Т21

uцп
, (9)

Т2 =106,5

1,946
Нм

Т32

uзпк
, (10)

Т3 =196,97

2,5
Нм


3. Расчет цепной передачи

3.1 Проектный расчет

Определяем шаг цепи, мм:

РР =

, (11)

где Кэ =1 – коэффициент режима работы;

Sp =0,25 – коэффициент шага цепи;

Кm =1 – коэффициент, учитывающий число рядов цепи;

[p]=24,2 МПа – допускаемое удельное давление в шарнирах цепи;

z1 – число зубьев ведущей звездочки:

z1 =29-2

uцп , (12)

z1 =29-2

1,946=26,108

Принимаем z1 =27.

Предварительное значение скорости цепи, м/с:

v=z1

n1
Pp /(60000) , (13)

v=27

730
15/(60000)=4,93 м/с

Действительное допускаемое удельное давление в шарнирах [p]=17 МПа.

Принимаем шаг цепи Рр =15,875 мм.

Выбираем цепь ПР-15,875-2270-2: шаг Рр =15,875, ширина В=13,95 мм, Qразр =2,27 кН, масса 1 метра цепи 1 кг, диаметр валика dВ =5,08 мм, ширина внутреннего звена b3 =9,65 мм, срок службы 4000 ч, nмах =900 об/мин.

Действительное значение скорости цепи, м/с:

v=27

730
15,875/(60000)=5,21 м/с

Определяем число зубьев ведомой звездочки:

z2 =z1

uцп , (14)

z2 =27

1,946=52,54

Принимаем z2 =53.

Определяем фактическое передаточкое число цепной передачи:

uф =z2 / z1 , (15)

uф =53/27=1,963

Отклонение фактического передаточного числа:

, (16)

Определяем предварительное межосевое расстояние, мм:

а=(30

50)Рр , (17)

а=30

15,875=476,25 мм

Проверяем частоту вращения ведущей звездочки, об/мин:

n1

[n]1 , (18)

где [n]1 - допускаемая частота вращения, об/мин:


[n]1 =15

103р , (19)

[n]1 =15

103 /15,875=944,8 об/мин

900 об/мин944,8 об/мин

Проверяем давление в шарнирах, МПа:

Рц =Ft

Кэ /А , (20)

где Ft – окружное усилие, Н:

Ft =N1

103 /v , (21)

Ft =8,136

103 /5,21=1561,6 Н

А – площадь опрорной поверхности шарнира, мм2 :

А=dВ

bЗ , (22)

А=5,08

9,65=49,022 мм2

Рц =1561,6

1/49,022=31,85 МПа

Рц =31,85 Мпа  [p]=17 МПа

Выбираем цепь с большим шагом ПР-19,05-3180: шаг Рр =19,05, ширина В=17,75 мм, Qразр =3,18 кН, масса 1 метра цепи q=1,9 кг, диаметр валика dВ =5,94 мм, ширина внутреннего звена b3 =12,7 мм, срок службы Т=2000 ч.

Действительное допускаемое удельное давление в шарнирах [p]=21 МПа Определяем скорость цепи, м/с:

v=27

19,05
730/6000=6,258 м/с

Межосевое расстояние, мм:

а=30

19,05=571,5 мм

Определяем число звеньев цепи:


Lц =

, (23)

Lц =

Принимаем Lц =100 звеньев.

Определяем фактическое межосевое расстояние, мм:

аф =

, (24)

аф =

мм

Определяем длину цепи, мм:

L=Lц

Рр , (25)

L=100

19,05=1905 мм

Диаметр делительной окружности ведущей звездочки, мм:

dD1 =Pp /sin(180/z1 ) , (26)

dD1 =19,05/sin(180/27)=164,1 мм

Диаметр делительной окружности ведомой звездочки, мм:

dD 1 =19,05/sin(180/53)=321,8 мм

Диаметр окружности выступов, мм:

De =

, (27)

где к=0,7 – коэффициент высоты зуба;

=1,6 – геометрическая характеристика зацепления;

Кz 1 =ctg180/z – коэффициент числа зубьев.

De 1 =

мм

De =

мм

Диаметр окружности впадин, мм:

Df =dD -(d1 -0,175

) , (28)

где d1 =11,91 – диаметр ролика шарнира цепи.

Df 1 =164,1-(11,91-0,175

)=154,43 мм

Df =321,8-(11,91-0,175

)=313,03 мм

3.2 Проверочный расчет

Проверяем частоту вращения ведущей звездочки, об/мин:

n1

[n]1

где [n]1 - допускаемая частота вращения, об/мин:

[n]1 =15

103 /19,05=787,4 об/мин

900 об/мин787,4 об/мин

Проверка числа ударов цепи о зубья звездочек, с-1 :

V

[V] , (29)

где V – расчетное число ударов цепи:

V=

, (30)

V=

с-1

[V] – допускаемое число ударов:


[V]=508/Рр , (31)

[V]=508/19,05=26,66 с-1

V=13,14 с-1  [V]=26,66 с-1

Определяем окружное усилие, Н, по формуле 21:

Ft =

Н

Проверка давления в шарнирах цепи, МПа, по формуле 20:

Рц =

МПа

Рц =17,23 Мпа  [p]=21 МПа

Определение нагрузок, действующих на валы, Н:

R=КД

Ft +2Fr , (32)

где Fr – натяжение от провисания ведомой ветви, Н:

Frf

q
g
a, (33)

где Кf =6 – коэффициент провисания;

Fr =6

1,9
9,8
0,5632=62,9 Н

R=1,15

1300,1+262,9=1620,95 Н

Определение срока службы цепи, ч:

Тф =

, (34)

где

- допускаемое увеличение шага цепи, %;

ар – межосевое расстояние в шагах:


ар =а/Рр , (35)

ар =566,03/19,05=29,7

Кс – коэффициент смазки:

Кссп

, (36)

где Ксп =1,8 – коэффициент, учитывающий способ смазки.

Кс =1,8/

Тф =

ч

Уточненный ожидаемый срок службы, ч:

Т0 =

, (37)

Т0 =

ч

СКАЧАТЬ ДОКУМЕНТ

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ  [можно без регистрации]
перед публикацией все комментарии рассматриваются модератором сайта - спам опубликован не будет

Ваше имя:

Комментарий

Хотите опубликовать свою статью или создать цикл из статей и лекций?
Это очень просто – нужна только регистрация на сайте.

opyright © MirZnanii.com 2015-2018. All rigths reserved.