Кинематический и энергетический расчеты приводной станции

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...4

1.Кинематический и энергетический расчеты приводной станции…………..5

2.Расчет клиноременной передачи……………………………………………..8

3.Расчет зубчатых передач редуктора…………………………………………10

4.Эскизная компоновка редуктора……………………………………………..15

4.1 Предварительный (проектный) расчет валов…………………………...15

4.2 Конструктивные размеры шестерни и колеса…………………………..16

4.3 Конструктивные размеры корпуса редуктора и его компоновка……...16

5.Расчет валов редуктора………………………………………………………..19

5.1 Предварительный расчет валов редуктора……………………………...19

5.2 Построение эпюр………………………………………………………….21

5.3 Проверочный (уточненный) расчет валов……………………………….22

6.Проверочный расчет подшипников…………………………………………..24

7.Выбор и проверочный расчет муфты…………………………………………26

8.Расчет шпоночных соединений……………………………………………….28

9.Подбор посадок для сопряженных поверхностей…………………………...29

10.Выбор смазки…………………………………………………………………30

Введение

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых и червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата, и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепную или ременную передачу.

Назначение редуктора – понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим. Редуктор состоит из корпуса (литого чугуна или сварного стального), в котором помещают элементы передачи – зубчатые колёса, валы, подшипники и т.д.

Редукторы классифицируют по следующим основным признакам:

- тип передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные);

- число ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.);

- тип зубчатых колёс (цилиндрические, конические, коническо–цилиндрические и т.д.);

- относительное расположение валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные);

- особенности кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т.д.).

Кинематический и энергетический расчеты приводной станции

Исходные данные:

– мощность, затрачиваемая на технологический процесс Р_т = 4,5 кВт;

– частота вращения технологического вала n_т = 100 мин^-1;

– угол наклона гибкой передачи к горизонту Ɵ = 70 град;

– режимы работы: лёгкий;

– срок службы приводной станции L_h = 9,0·10³час.

Рисунок 1 – Кинематическая схема редуктора

1 – двигатель, 2 – передача с гибкой связью (клиноременная), 3 – цилиндрический прямозубый горизонтальный одноступенчатый редуктор, 4 – муфта

Общий КПД привода определяется по формуле:

(1.1)

где η_зуб – КПД пары цилиндрических зубчатых колёс, примем η_зуб= 0,97;

η_рем – КПД ременной передачи, примем η_рем= 0,95;

η_п – коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения, примем η_п= 0,99;

η_м – КПД муфты, примем η_м= 0,96.

Тогда общий КПД привода:

Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле:

, (1.2)

где Р_Т – мощность, затрачиваемая на технологический процесс, кВт;

η_общ – общий КПД привода.

Требуемая мощность электродвигателя:

Предварительные передаточные числа передач: u’_рем = 2,5; u’_зуб = 5,8.

Предварительное общее передаточное отношение привода:

u’_общ= u’_рем · u’_зуб= 2,5·5,8= 14,5.

По требуемой мощности Р_тр= 5,19 кВт выбираем электродвигатель трёхфазный короткозамкнутый серии 4А (тип 112M4У3), закрытый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения n_дв= 1450 мин^-1 с мощностью Р_дв= 5,19 кВт. Асинхронная частота вращения n_ас= 1450 мин^-1.

Общее передаточное отношение привода определим по формуле:

(1.3)

где n_Т – частота вращения технологического вала, равная 140 мин^-1.

Тогда

Передаточные числа примем: для ременной передачи u_рем = 2,5.

Для зубчатой передачи

Расчет частот вращения, мощностей валов и крутящих моментов на валах приведем в таблице 1.

Таблица 1 – Основные кинематические показатели

Валы	Частоты вращения	Мощности	Крутящие моменты
Вал двигателя	nдв=nас= 1450 мин-1	Рдв = 5,19 кВт
Вал редуктора входной
Вал редуктора выходной
Технологический вал	nТ= n2 = 100мин-1

Date: 2016-07-22; view: 1037; Нарушение авторских прав