регистрация / вход

Привод галтовочного барабана

Этапы проектирования привода галтовочного барабана. Энерго-кинематический расчет привода. Описание электродвигателей, соответствующих данной мощности. Расчет фактического передаточного числа цепной передачи. Проверка частоты вращения ведущей звездочки.

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 =106,51,946 Нм

Т32 uзпк , (10)

Т3 =196,972,5 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 =29-2uцп , (12)

z1 =29-21,946=26,108

Принимаем z1 =27.

Предварительное значение скорости цепи, м/с:

v=z1 n1 Pp /(60000) , (13)

v=2773015/(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=2773015,875/(60000)=5,21 м/с

Определяем число зубьев ведомой звездочки:

z2 =z1 uцп , (14)

z2 =271,946=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=(3050)Рр , (17)

а=3015,875=476,25 мм

Проверяем частоту вращения ведущей звездочки, об/мин:

n1 [n]1 , (18)

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


[n]1 =15103р , (19)

[n]1 =15103 /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 =8,136103 /5,21=1561,6 Н

А – площадь опрорной поверхности шарнира, мм2 :

А=dВ bЗ , (22)

А=5,089,65=49,022 мм2

Рц =1561,61/49,022=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=2719,05730/6000=6,258 м/с

Межосевое расстояние, мм:

а=3019,05=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=10019,05=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 =15103 /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 qga, (33)

где Кf =6 – коэффициент провисания;

Fr =61,99,80,5632=62,9 Н

R=1,151300,1+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

ОТКРЫТЬ САМ ДОКУМЕНТ В НОВОМ ОКНЕ

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ [можно без регистрации]

Ваше имя:

Комментарий