Кинематический расчет привода

Введение

Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного органа и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.

Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

Применение редукторов обусловлено экономическими соображениями. Масса и стоимость двигателя при одинаковой мощности понижаются с увеличением его быстроходности. Оказывается экономически целесообразным применение быстроходных двигателей с понижающей передачей, вместо тихоходного двигателя без передачи. Наиболее широко используются асинхронные двигатели с частотой 750 и 1500 оборотов в минуту.

Редуктор состоит из корпуса, в котором размещают элементы передачи - зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д.

Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические и т.д.); относительному расположению валов в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т.д.). В данном проекте разрабатывается одноступенчатый цилиндрический горизонтальный редуктор.

Зубчатые передачи являются основными видом передач в машиностроении. Их основные преимущества: высокая нагрузочная способность, и, как следствие, малые габариты; большая долговечность и надежность работы; высокий КПД; постоянство передаточного отношения; возможность применения в широком диапазоне мощностей, скоростей, передаточных отношений. Недостатки: шум при работе, невозможность бесступенчатого изменения передаточного числа, незащищенность при перегрузках, возможность возникновения значительных динамических нагрузок из-за вибрации.

Подшипники служат опорами для валов. Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу, и сохраняют заданное положение оси вращения вала. В данном приводе используются шариковые радиально-упорные подшипники, которые воспринимают радиальную и осевую нагрузки в косозубой цилиндрической передаче.

Описание конструкции привода

Привод механический (рисунок 1.1) предназначен для уменьшения частоты вращения приводного вала и увеличения его тяговой способности.

Рисунок 1.1 – Кинематическая схема привода

Привод состоит из электродвигателя, передающий крутящий момент на ведущий вал редуктора через клиноременную передачу. Редуктор – цилиндрический одноступенчатый косозубый. На выходном валу редуктора установлена упругая втулочно-пальцевая муфта, передающая вращение на приводной вал. На приводном валу установлена ведущая звездочка цепного конвейера.

Кинематический расчет привода

Выбор электродвигателя

Усилие на барабане

Скорость ленты на барабане

Мощность на приводном валу .

Частота вращения приводного вала ,

Общий КПД привода [5, c.12]:

,

где - КПД зубчатой цилиндрической закрытой передачи,

- КПД пары подшипников качения,

- КПД ременной передачи,

- КПД муфты.

.

Требуемая мощность электродвигателя:

.

Передаточные числа передач привода по рекомендациям [5]:

Требуемая частота вращения электродвигателя

Выбираем электродвигатель из условия . Принимаем электродвигатель 4А100S4У3 (мощность Р_эд=3,0 кВт, частота вращения ротора n_эд=1415 мин^-1) [5, табл. 16.7.1].