Кинематический расчет привода. В настоящее время привод машин и механизмов осуществляется в основном электродвигателями переменного тока с частотой от 750 до 3000 об/мин

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время привод машин и механизмов осуществляется в основном электродвигателями переменного тока с частотой от 750 до 3000 об/мин. Однако, рабочие органы машин в большинстве случаев имеют небольшую частоту вращения (барабан, лебедка, ведущий барабан ленточного транспортера и т.д.) или более высокую частоту вращения, чем электродвигатель.

Для преобразования вращающегося движения электродвигателя на вал рабочего органа применяют механические передачи, предназначенные для использования целого ряда других функций, основными из которых являются:

1. Повышение или понижение крутящего момента;

2. Изменение траектории или характера движения;

3. Регулирование и изменение скорости;

4. Предохранение деталей и узлов машин от поломки при перегрузках;

В данном курсовом проекте рассчитывается привод, состоящий из следующих основных сборочных единиц: электродвигатель, клиноременная передача, редуктор, муфта соединения.

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРИВОДА С ДВУХСТУПЕНЧАТЫМ СООСНЫМ ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ РЕДУКТОРОМ И РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ

Задание: спроектировать зубчатый цилиндрический двухступенчатый соосный редуктор (рисунок 1) с приводом от электродвигателя при помощи ременной передачи (рисунок 2).

Рисунок 1 – Кинематическая схема зубчатого
цилиндрического двухступенчатого соосного редуктора

Клиноременная передача расположена в горизонтальной плоскости, работает с постоянной нагрузкой в запыленном помещении. В соответствии с общей схемой привода оси валов редуктора должны лежать в горизонтальной плоскости.

Основные данные: мощность на выходном валу редуктора, ; частота вращения выходного вала, .

Привод предназначен для длительной эксплуатации.

Рисунок 2 – Кинематическая схема привода:1 – электродвигатель;
2 – клиноременная передача; 3 – редуктор зубчатый
цилиндрический соосный; 4 – соединительная муфта

РАСЧЕТ ПРИВОДА

Выбор электродвигателя

Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле:

где - общий КПД привода;

По данным, приведенным в таблице А.1 [2], принимаем:

- КПД клиноременной передачи ( );

- КПД зубчатой передачи с цилиндрическими колесами, работающей в масляной ванне ( );

- КПД учитывающий потери в паре подшипников качения ( ).

,

.

По таблице А.2 [2] выбираем трехфазный асинхронный короткозамкнутый электродвигатель серии ЧАII2MУ3; .

Определяем мощности на валах привода:

Кинематический расчет привода

Общее передаточное число:

Производим разбивку передаточного числа по ступеням согласно рекомендациям таблицы А.1 [2]. Так как редуктор является соосным, то принимаем предварительно , тогда передаточное число редуктора , а передаточное число клиноременной передачи

Определяем частоты вращения валов привода:

частота вращения вала электродвигателя

частота вращения ведущего вала редуктора

частота вращения промежуточного вала редуктора

частота вращения ведомого вала редуктора

Определяем крутящие моменты на валах:

на валу электродвигателя

на ведущем валу редуктора

на промежуточном валу редуктора

на ведомом валу редуктора

Определяем ориентировочно диаметры всех валов привода:

,

где - допускаемое напряжение кручения.

Обычно принимаем - для редукторных и других аналогичных валов.

или

или

или

или

РАСЧЕТ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ

Определение основных размеров ремня [5, стр.16].

1. Определим расчетный передаточный момент

где С_р – коэффициент, учитывающий динамичность нагружения передачи и режим ее работы (табл.2.2.2 [5]);

2. Минимальный расчетный диаметр ведущего шкива (табл.2.2.1 [5])

тогда (по табл.2.2.4 [5])

3. Расчетный диаметр ведомого шкива

По таблице 2.2.4 [5]

4. Действительное передаточное число проектируемой передачи:

где - коэффициент упругого скольжения.

5. Минимальное межосевое расстояние

6. Расчетная длина ремня.

По таблице 2.2.6 [5]

7. Межосевое расстояние:

8. Угол обхвата ремнем меньшего шкива

9. Скорость ремня

10. Определение число ремней в передачи.

где Р₁=2,15 кВт – передаваемая мощность;

Р₀=3,83 – мощность, передаваемая одним ремнем (таблица 2.2.7 [5]);

С_к – коэффициент, учитывающий число ремней в передаче. Предварительно принимается равным 1.

– коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата (таблица 2.1.3 [5]);

– коэффициент, учитывающий длину ремня
(таблица 2.2.6 [5]);

– коэффициент, учитывающий динамичность нагружения передачи и режим ее работы (табл.2.2.2 [5]);

11. Расчет силы нагружающей вал.

где – предварительное натяжение ремня;

– окружное усилие;

– коэффициент тяги.

Для передач с периодическим контролем натяжения ремня

Ремень нормального сечения В(Б) расчетной длиной , IV класса:

Ремень В(Б)-2000 IV ГОСТ 1284.1-89

4 РАСЧЕТ РЕДУКТОРА