Проектування привода конвеєра (стр. 2 из 6)

Вибираємо переріз пасу А, тому мінімальний діаметр ведучого шківа d_min=90мм. Для підвищення довговічності пасу діаметр ведучого шківа приймаємо D₁=112мм.

Розрахуємо розрахунковий діаметр веденого шківа

D'₂=D₁·U=112·2=224мм (2.1)

Зі стандартного ряду вибираємо D₂=224мм

Розрахуємо колову швидкість паса

(2.2)

м/с

Шківи виготовляємо з чавуну СЧ15 т.к. колова швидкість V<30м/с

Розрахуємо орієнтовану міжосьову відстані. Двигун встановлюємо на полозки, тому

а=1,5(D₁+D₂)=1,5(112+224)=504мм

Знайдемо потрібну довжину пасу

(2.3)

мм

Приймаємо стандартну довжину пасу L_p=1600мм

Розрахуємо дійсну міжосьову відстань, яка відповідає прийнятій стандартній довжині пасу:

(2.4)

де Δ₁=0,5π(D₁+D₂)=0,5·3,14(112+224)=527

та Δ₂=0,25(D₂-D₁)²=0,25(224-112)²=3136

тому

мм

Для регулювання міжосьовий відстані застосовуємо установку двигуна з ведучим шківом на полозках враховуючи що:

для установки та зміни пасів повинна бути передбачена можливість зменшення міжосьової відстані на 2% від довжини пасу, тобто 20мм;

для компенсації відхилень від номіналу довжин пасів і його витяжки за час експлуатації повинна бути передбачена можливість збільшення ад на 6% від довжини пасу.

Визначимо кут обхвату на ведучому шківі

(2,5)

Знайдемо число пробігів пасу

(2.6)

де

=20с^-1 – допустиме число пробігів пасу

- умова виконується.

Розрахуймо допустиму потужність при заданих умовах роботи передачі для одного клинового пасу

(2.7)

де Р₀ – допустима потужність для одного паса певного перерізу у дослідних умовах (D₁=D₂;α₁=α₂=180°, базова довжина пасу L₀та спокійне навантаження)

Обираємо Р₀=1,15 (при типі пасу А, базовій довжині пасу L₀=1700мм, діаметрі шківа D₁=112мм )

C_α – коефіцієнт, що враховує вплив кута обхвату на тягову здатність;

С_а=1-0,003(180^°-а₁)

С_а=1-0,003(180^°-168^°)=0,964

С_L – коефіцієнт, що враховує вплив довжини пасу на довговічність;

(2.8)

ΔP_зг – поправка, що враховує зменшений вплив напружень згину пасу на веденому шківі на довговічність із збільшенням передаточного числа

(2.9)

де ΔТ_ЗГ – поправка до моменту на ведучому шківі, який може передати пас за рахунок зниження напружень згину на веденому шківі в залежності від передаточного числа.

ΔТ_ЗГ=1,1

∆Р_зг=10^-4·1,1·477,5=0,052

Cр – коефіцієнт режиму роботи Ср=0,8

кВт

Визначаємо необхідне число клинових пасів

(2.10)

де Р₁ – потужність на ведучому шківі

С_z – коефіцієнт числа пасів у комплекті С_z=0,95

Приймаємо Z=4шт.

Визначаємо навантаження на вал:

(2.11)

де F₀ – сила попереднього натягу паса з урахуванням додаткового натягу паса від відцентрових сил

(2.12)

де q_m – маса 1м довжини паса q_m=0,105кг/м (переріз А)

Розрахуємо колову силу

(2.13)

Перевіримо міцність пасу за умовою:

де σ_max – максимальне напруження пасу

[σ]_р =10МПа – допустиме напруження пасу

(2.14)

де σ_р – напруження розтягу (з урахуванням напружень від дії відцентрових сил)

σ_ЗГ1 – напруження згину

(2.15)

де А – площа перерізу пасу А=81мм²

МПа

(2.16)

де Е_ЗГ=100МПа – модуль пружності матеріалу пасу при згинанні

у₀=2,8мм (для перерізу А)

МПа

Розрахуємо ресурс передачі

(2.17)

де σ_lim=9…10МПа – обмежена границя витривалості пасу при базі випробувань N₀=10⁷ циклів навантажень

m=8 – показник ступеня кривої втоми

С_ЗГ – коефіцієнт, що враховує різний ступінь впливу напружень згину у пасі на ведучому та веденому шківах

(2.18)

Z_ш=2 – число шківів в передачі;

[t_h]=1000год. – мінімальний ресурс передачі.

3. Розрахунок черв’ячної передачі

3.1 Вибір матеріалу

Черв’яки виробляють зі сталей, які дозволяють отримати після термообробки велику міцність (Н ≥ 45HRC) робочих поверхонь витків, наприклад, сталь 45, 40Х, 40ХН, 12Х2Н4А та інші.Черв’ячні колеса виготовляють із бронзи і чавунів. Матеріал черв’ячного колеса назначаємо в залежності від швидкості ковзання.Швидкість ковзання.

,м/с(3.1)

де n₁ – частота обертання черв’яка, об/хв.;Т_2Н – обертовий момент, Н·м.

n₁ = 477,5 об/хв., Т_2Н = 310 Н·м.

м/с

Так как 5 >

> 1м/с – матеріал черв’ячного колеса безоловяніста бронза (Бр. АЖ 9-4)

σ

=400 МПа,

σ_Т = 200 МПа.

3.2 Допустимі напруження

Допустимі напруження для сірого чавуна

(3.2)

МПа

Допустимі напруження при згині для колеса

3.3 Проектний розрахунок

Розраховуємо міжосьову відстань за формулою:

,мм (3.3)

де q– коефіцієнт діаметру черв’яка, приймаємо q=10 ;

Z₂ – число зубів черв’ячного колеса.

При

≤ 3 м/с =1,0

Відносно "U" призначаємо z₁ так, щоб витримати z₁=1, 2, 4; 28 ≤ z₂ ≤ 63 ( 80 ); U=12,6 (вихідні дані).

Принимаем U=12,5; z₁=4

Розраховуємо число зубів черв’ячного колеса за формулою:

z₂=U · z₁(3.4)

z₂=12.5 · 4 = 50

28<50<63 – умова виконується.

мм

Узгоджуємо

по ГОСТ 2144-76

Приймаємо

= 50 мм.

Розраховуємо модуль за формулою:

,мм (3.5)

мм

Розраховуємо коефіцієнт діаметру черв’яка за формулою:

(3.6)

= 10,6