Мощности, моменты на валах привода
Рдв– мощность на валу электродвигателя;
3.1.Крутящие моменты на валах:
– момент на валу электродвигателя, где wдв=pn дв/30
–крутящий момент промежуточном валу редуктора;
–крутящий момент на тихоходном валу редуктора;
–крутящий момент на валу исполнительного
механизма.
Полученные при расчете параметры занести в таблицу (табл. 3).
Таблица 3
Кинематические и силовые параметры
Параметры привода | Мощность, кВт | Число об-тов мин–1 | Крутящий момент, Н×м |
Вал электродвигателя | |||
Быстроходный вал редуктора | |||
Промежуточный вал редуктора | |||
Тихоходный вал редуктора |
РЕМЕННЫЕ ПЕРЕДАЧИ
Ременные передачи (рис. 4) работают на принципе использования трения и применения гибкой связи между ведущим и ведомым шкивом.
Рис. 4. Схема ременной передачи
По форме сечения ремня передачи различают: плоскоременные, клиноременные, круглоременные и с поликлиновым ремнем, приложение 9.
Достоинства ременных передач: простота и дешевизна конструкций. Недостаток – вытягивание ремня и необходимость применения натяжных устройств [3,6].
Расчет ременных передач
Диаметр ведущего шкива ориентировочно определяют по формуле
d1=3…4 , мм.
где T1 – момент на ведущем шкиве.
Диаметр ведомого шкива
d2=d1i(1–x), мм,
где i – передаточное число,
x =0,015…0,02 – коэффициент проскальзывания ремня.
Диаметры шкивов выбирают по ГОСТ 17383-72 из ряда 45, 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400.
Скорость ремня
, м/с,
где n1 – частота вращения ведущего шкива
Предельные значения межцентрового расстояния:
amin = 0,55(d1+d2)+h , мм;amax=2(d1+d2), мм.
Рекомендуемое межосевое расстояние выбирают по табл. 3.
Предварительное межцентровое расстояние aо=1,5(d1+d2), мм.
Расчетная длина ремня , мм.
Таблица 4
Рекомендуемое межцентровое расстояние
Передаточное числоi | ³6 | |||||
L/d1 | 1,5 | 1,2 | 0,95 | 0,9 | 0,85 |
После расчета L0выбирают длину ремня из рядаL= 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 900, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000, 2240, 2500, 2800, 3150, 3550, 4000, 4500, 5000, 5600, 6300, 7100, 8000, 9000,
10000 мм.
После принятия длины ремня L, мм уточняют межцентровое расстояние по формуле
, мм.
Таблица 5
Значения поправочных коэффициентов
Коэффициент динамичности нагрузки и длительности работы СР | |||||||||||||
спокойное | с умеренными толчками | со значительными колебаниями | ударная | ||||||||||
0,9 | 0,8 | 0,7 | |||||||||||
Коэффициент угла обхвата a1 на меньшем шкиве Ca | |||||||||||||
Угол обхвата | |||||||||||||
Для плоских ремней | 0,97 | 0,94 | 0,91 | – | – | – | |||||||
Для клиновых ремней | 0,98 | 0,95 | 0,92 | 0,89 | 0,86 | 0,83 | |||||||
Коэффициент влияния натяжения от центробежной силы Сn | |||||||||||||
Скорость ремня n, м/с | |||||||||||||
Для плоских ремней | 1,04 | 1,03 | 0,95 | 0,88 | 0,79 | 0,68 | |||||||
Для клиновых ремней | 1,05 | 1,04 | 0,94 | 0,85 | 0,74 | 0,6 | |||||||
Коэффициент угла наклона линии центров шкивов по горизонту Сq | |||||||||||||
Угол наклона q, º | 0...60 | 60...80 | 80...90 | ||||||||||
0,9 | 0,8 | ||||||||||||
Коэффициент учитывающий длину ремня CL в зависимости от отношения расчетной длины ремня Lр к базовой L0 | |||||||||||||
Отношение Lр/L0 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,2 | 1,4 | ||||||||
Для клиновых ремней | 0,82 | 0,89 | 0,95 | 1,04 | 1,07 | ||||||||
Угол обхвата меньшего шкива (рекомендуется a1³120°)
.
Ориентировочное число ремней в комплекте
,
где –мощность, передаваемая одним ремнем, в зависимости от сечения ремня;
Ca – коэффициент, зависящий от угла обхвата;
СР – коэффициент, учитывающий характер нагрузки и режим работы;
CL – коэффициент, учитывающий длину ремня.
Поправочные коэффициенты выбираются по табл.6.
Расчетное число ремней
,
где Сz – коэффициент, учитывающий число ремней в комплекте (табл. 6).
После определения zp принимают целое число ремней z.
Таблица 6
Коэффициент Сz,учитывающий число ремней в комплекте
Число ремней в комплекте | Сz |
2...3 | 0,95 |
4...6 | 0,90 |
более 6 | 0,85 |
Число пробегов ремня в секунду
£15.
Расчет сил ременных передач
В ременных передачах нагрузки на валы определяются натяжением ветвей ремня (рис. 5). Для обеспечения тяговой способности шкивы устанавливают с предварительным натяжением ремня.
Окружное усилие в ременной передаче
=F1 – F2, Н,
где T1 – момент на ведущем валу в Нм;d1 – диаметр ведущего вала.
Рис. 5. Силы в ременной передаче:
Ft – окружное усилие; F1 – натяжение
ведущей ветви; F2– натяжение ведомой ветви
Силы натяжения в ветвях ременной передачи:
в ведущей – , Н;
в ведомой – , Н.
F0– усилие, вызванное начальным напряжением s0 в передаче,
, Н,
где A =bd,мм2 – площадь поперечного сечения плоского ремня, b – ширина ремня, мм, d – толщина ремня, мм.
Для клиноременных передач А выбирается по табл. 6 в зависимости от сечения ремня.
Предварительное напряжение в ременных передачах:
– s0 = 1,8 МПа, для плоских прорезиненных ремней;
– s0 = 7,5 МПа, для плоских ремней из синтетических материалов;
– s0 = 1,6 МПа, для клиновых ремней.
Параметры плоских ремней:
1) резинотканевых ГОСТ 2381-79.
– b – ширина, мм: 20, 25, 32, 40, 50, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 335, 400, 450, 500, 560, 700, 750, 800, 900, 1000, 1100, 1200;
– d – толщина, мм: 3,9; 4,2; 4,5; 5,6; 6; 6,5; 7; 7,5; 7,8; 9;
2) кожаных ГОСТ 18697-73.
– b – ширина, мм: 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 71, 80, 90, 100, 112, ..
– d – толщина, мм: 3; 3,5; 4,5; 5; 5,5;
3) хлопчатобумажных ГОСТ 6982-75.
– b – ширина, мм: 30, 40, 50, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250;
– d – толщина, мм: 4,5; 6,5; 8,5.
Сила давления на вал:
1) в ременных передачах с параллельными ветвями
=2 , Н.
2) в передачах с непараллельными ветвями
, Н,
где g– угол между ветвями ременной передачи.
Таблица 7
Основные размеры клиновых ремней
Тип | Обозначение сечения | Размеры сечения | A, мм2 | L, м | d1min, мм | T1, Н×м | |||
b | bпр | h | yo | ||||||
Нормального сечения | О | 8,5 | 2,1 | 0,4...2,5 | £30 | ||||
A | 2,8 | 0,56...4,0 | 15...60 | ||||||
Б | 10,5 | 0,8...6,3 | 50...150 | ||||||
В | 13,5 | 4,8 | 1,8...10 | 120...600 | |||||
Г | 6,9 | 3,15...15 | 450...2400 | ||||||
Д | 23,5 | 8,3 | 4,5...18 | 1600...6000 | |||||
Е | 6,3...18 | ³4000 | |||||||
Узкие | УО | 8,5 | 2,0 | 0,63…3,55 | £150 | ||||
УА | 2,8 | 0,8…4,5 | 90…140 | ||||||
УБ | 3,5 | 1,25…8,0 | 300…2000 | ||||||
УВ | 4,8 | 2,0…8,0 | ³1500 |
3) в клиноременных передачах
, Н,
где F1 – сила натяжения ведущей ветви;
z – число ремней;
a1– угол обхвата ремнем ведущего шкива.