Привод галтовочного барабана для снятия заусенцев после штамповки (стр. 1 из 4)

1. Разработка кинематической схемы привода галтовочного барабана

1.1 Исходные данные

Рис. 1 Привод галтовочного барабана:

1 – двигатель; 2 – передача клиновым ремнем; 3 – цилиндрический редуктор; 4 – упругая втулочно-пальцевая муфта; 5 – галтовочный барабан; I, II, III, IV – валы, соответственно, – двигателя, быстроходный и тихоходный редуктора, рабочей машины

Таблица 1

Окружная сила на барабане F, кН	1,1
Окружная скорость барабана , м/с	2,5
Диаметр барабана , мм	900
Допускаемое отклонение скорости барабана , %	4
Срок службы привода , лет	6

1.2 Определим ресурс привода

Ресурс привода

=365*6*8*2*0,85=29784 ч

где: L_h – ресурс привода;

L_r=6 – срок службы привода, лет;

t_c=8 – продолжительность смены, ч;

L_c=2 – число смен;

k=0,85 – коэффициент простоя;

2. Выбор электродвигателя. Кинематический расчет привода

2.1 Определим номинальную мощность и номинальную частоту вращения двигателя, передаточное число привода и его ступеней

Мощность исполнительного механизма:

=1100*2,5=2,75кВт

где: F – окружная сила на барабане, Н;

V – окружная скорость барабана, м/с;

Частота вращения исполнительного механизма:



об/мин

где: D – диаметр барабана, мм;

Общий КПД приводящего механизма:

=0,97*0,97*0,99²*0,995=0,917

где: η – КПД приводящего механизма;

η_з.п. – КПД пары цилиндрических колес косозубой передачи;

η_рем – КПД клиноременной передачи;

η_подш – КПД пары подшипников качения;

η_м – КПД упругой втулочно-пальцевой муфты;

Требуемая мощность двигателя:



Вт

По ГОСТ 19523 – 81 по требуемой мощности P=3 кВт выбираем электродвигатель трехфазный асинхронный серии 4А закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения 1000 об/мин 4А112МА6У3 с параметрами P_дв= 3,0 кВт и скольжением s=4,7%.

Номинальная частота вращения:

n_эд=n*(1-s)=1000*0,953=953 об/мин

Угловая скорость вращения вала электродвигателя:

рад/с

Передаточное число приводящего механизма:



Т.о. передаточное число ременной передачи N_р=4, передаточное число цилиндрической косозубой передачи N_з.п=4,48

Вращающий момент на первом валу:

Н*м

2.2 Рассчитаем

и запишем данные в таблицу.

1 вал – вал электродвигателя

мин^-1

рад/с

кВт

Н*м

2 вал – быстроходный вал редуктора

мин^-1

рад/с

кВт

Н*м

3 вал – тихоходный вал редуктора

мин^-1

рад/с

кВт

Н*м

4 вал – вал рабочего механизма

мин^-1

рад/с

кВт

Н*м

Таблица 2

Номер вала	n, об/мин	ω, с-1	P, кВт	T*103, Н∙мм
1 вал	953	99.7	3	30.09
2 вал	256.46	27.77	2.88	103.71
3 вал	53.1	5.55	2.765	498.2
4 вал	53.1	5.55	2.751	495.67

3. Расчет клиноременной передачи

По номограмме в соответствии с P=3кВт и n=953 об/мин выбираем ремень сечения А для которого минимальный расчетный диаметр малого шкива d_1min=90 мм. В целях повышения срока службы ремня примем d₁=100 мм

ε=0,015 – коэффициент скольжения;

Принимаем d₂=353 мм

Определим фактическое передаточное число u_ф и проверим его отклонение ∆u от заданного u:

Минимальное межосевое пространство:





где h – высота сечения ремня

Расчетная длина ремня:





По ГОСТ 1284 – 80 принимаем L_р=1120 мм

Межосевое расстояние по стандартной длине:





Окружная скорость ремня:

м/с<[25]

Количество клиновых ремней:

Сила предварительного натяжения одного клинового ремня:

Н

Определим окружную силу, передаваемую комплектом клиновых ремней:

Н

Определим силу давления ремней на вал:



Н

4. Расчет зубчатых колес редуктора

Выбираем материалы со средними механическими характеристиками: для шестерни сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость HB 230; для колеса – сталь 45, термическая обработка – улучшение, но твердость на 30 единиц ниже – HB 200.

Допускаемые контактные напряжения:

где:

– предел контактной выносливости;

– коэффициент долговечности;

– коэффициент безопасности;

Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение:

для шестерни

МПа

для колеса

МПа

Расчетное допускаемое контактное напряжение:

МПа

Требуемое условие

выполнено.

Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев:

мм

где:

– коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца;

– коэффициент ширины венца;

– передаточное число редуктора;

;

Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185 – 66 _ мм.

Нормальный модуль зацепления:

мм;

Принимаем по ГОСТ 9563*

мм;