Реферат: Привод галтовочного барабана

1. Техническое задание

Спроектировать привод галтовочного барабана.

Мощность на ведомом звене N3=7,2 кВТ.

Частота вращения ведомого звена n3=150 об/мин.

Тип цепи – роликовая.

Срок службы привода L=5 лет.

/>

l– Электродвигатель

ll– Цепная передача

lll– Конический одноступенчатый редуктор

4 – Муфта

Рисунок 1 – Кинематическая схема привода

2. Энерго-кинематический расчет привода

Определение мощности двигателя

Nэд/>Nдс

Мощность движущих сил, кВт:

Nдс=/>, (1)

где />-КПД привода:

/>, (2)

где />— КПД цепной передачи;

/> — КПД зубчатой конической передачи;

/> — КПД подшипниковой пары;

/> — КПД муфты.

/>

Nдс=/>кВт

Эл. двигатели, соответствующие данной мощности представлены в таблице 1.

Таблица 1- Данные для выбора электродвигателя

№ п/п

Обозначение

Мощность, кВт

Частота вращения, об/мин

Требуемое передаточное число привода, u=nдв/n3

1

4А132М2У3

11

2900

19,23

2

4А132М4У3

11

1460

9,73

3

4А160S6У3

11

975

6,5

4

4А160М8У3

11

730

4,866

Выбор привода с меньшим передаточным числом целесообразнее, так как позволяет уменьшить его габариты.

Выбираем электродвигатель 4А160М8У3.

Передаточное число привода:

/> , (3)

uзпк: 2; 2,24; 2,5; 2,8; 3,15; 3,55; 4.

Выбираем uзпк=2,5.

Определяем передаточное число цепной передачи:

/> , (4)

/>

Определяем частоту вращения звеньев, об/мин:

n1=nдв=730 об/мин

n2=n1/uцп, (5)

n2=730/1,946=375,13 об/мин

n3=n2/uзпк, (6)

n3=375,13/2,5=150,05 об/мин

Определяем крутящие моменты на соответствующих валах, Нм:

Т=Nдс//>, (7)

где />— угловая скорость двигателя, рад/с:

/> , (8)

--PAGE_BREAK--

/> рад/с

Т1=8,136х103/76,4=106,5 Нм

Т2=Т1/>uцп/>, (9)

Т2=106,5/>1,946/>Нм

Т3=Т2/>uзпк/>, (10)

Т3=196,97/>2,5/>Нм

3. Расчет цепной передачи

3.1 Проектный расчет

Определяем шаг цепи, мм:

РР=/>, (11)

где Кэ=1 – коэффициент режима работы;

Sp=0,25 – коэффициент шага цепи;

Кm=1 – коэффициент, учитывающий число рядов цепи;

[p]=24,2 МПа – допускаемое удельное давление в шарнирах цепи;

z1– число зубьев ведущей звездочки:

z1=29-2/>uцп, (12)

z1=29-2/>1,946=26,108

Принимаем z1=27.

Предварительное значение скорости цепи, м/с:

v=z1/>n1/>Pp/(60000), (13)

v=27/>730/>15/(60000)=4,93 м/с

Действительное допускаемое удельное давление в шарнирах [p]=17 МПа.

Принимаем шаг цепи Рр=15,875 мм.

Выбираем цепь ПР-15,875-2270-2: шаг Рр=15,875, ширина В=13,95 мм, Qразр=2,27 кН, масса 1 метра цепи 1 кг, диаметр валика dВ=5,08 мм, ширина внутреннего звена b3=9,65 мм, срок службы 4000 ч, nмах=900 об/мин.

Действительное значение скорости цепи, м/с:

v=27/>730/>15,875/(60000)=5,21 м/с

Определяем число зубьев ведомой звездочки:

z2=z1/>uцп, (14)

z2=27/>1,946=52,54

Принимаем z2=53.

Определяем фактическое передаточкое число цепной передачи:

uф=z2/ z1 , (15)

    продолжение
--PAGE_BREAK--

uф=53/27=1,963

Отклонение фактического передаточного числа:

/> , (16)

/>

Определяем предварительное межосевое расстояние, мм:

а=(30/>50)Рр , (17)

а=30/>15,875=476,25 мм

Проверяем частоту вращения ведущей звездочки, об/мин:

n1/>[n]1, (18)

где [n]1— допускаемая частота вращения, об/мин:

[n]1=15/>103/Рр, (19)

[n]1=15/>103/15,875=944,8 об/мин

900 об/мин944,8 об/мин

Проверяем давление в шарнирах, МПа:

Рц=Ft/>Кэ/А, (20)

где Ft– окружное усилие, Н:

Ft=N1/>103/v, (21)

Ft=8,136/>103/5,21=1561,6 Н

А – площадь опрорной поверхности шарнира, мм2:

А=dВ/>bЗ , (22)

А=5,08/>9,65=49,022 мм2

Рц=1561,6/>1/49,022=31,85 МПа

Рц=31,85 Мпа  [p]=17 МПа

Выбираем цепь с большим шагом ПР-19,05-3180: шаг Рр=19,05, ширина В=17,75 мм, Qразр=3,18 кН, масса 1 метра цепи q=1,9 кг, диаметр валика dВ=5,94 мм, ширина внутреннего звена b3=12,7 мм, срок службы Т=2000 ч.

Действительное допускаемое удельное давление в шарнирах [p]=21 МПа Определяем скорость цепи, м/с:

v=27/>19,05/>730/6000=6,258 м/с

Межосевое расстояние, мм:

а=30/>19,05=571,5 мм

Определяем число звеньев цепи:

Lц=/>, (23)

Lц=/>

Принимаем Lц=100 звеньев.

Определяем фактическое межосевое расстояние, мм:

аф=/>, (24)

    продолжение
--PAGE_BREAK--

аф=/>мм

Определяем длину цепи, мм:

L=Lц/>Рр , (25)

L=100/>19,05=1905 мм

Диаметр делительной окружности ведущей звездочки, мм:

dD1=Pp/sin(180/z1), (26)

dD1=19,05/sin(180/27)=164,1 мм

Диаметр делительной окружности ведомой звездочки, мм:

dD1=19,05/sin(180/53)=321,8 мм

Диаметр окружности выступов, мм:

De=/>, (27)

где к=0,7 – коэффициент высоты зуба;

/>=1,6 – геометрическая характеристика зацепления;

Кz1=ctg180/z– коэффициент числа зубьев.

De1=/>мм

De=/>мм

Диаметр окружности впадин, мм:

Df=dD-(d1-0,175/>/>), (28)

где d1=11,91 – диаметр ролика шарнира цепи.

Df1=164,1-(11,91-0,175/>/>)=154,43 мм

Df=321,8-(11,91-0,175/>/>)=313,03 мм

3.2 Проверочный расчет

Проверяем частоту вращения ведущей звездочки, об/мин:

n1/>[n]1

где [n]1— допускаемая частота вращения, об/мин:

[n]1=15/>103/19,05=787,4 об/мин

900 об/мин787,4об/мин

Проверка числа ударов цепи о зубья звездочек, с-1:

V/>[V], (29)

где V– расчетное число ударов цепи:

V=/>, (30)

V=/>с-1

[V] – допускаемое число ударов:

[V]=508/Рр, (31)

[V]=508/19,05=26,66 с-1

    продолжение
--PAGE_BREAK--

V=13,14 с-1 [V]=26,66 с-1

Определяем окружное усилие, Н, по формуле 21:

Ft=/>Н

Проверка давления в шарнирах цепи, МПа, по формуле 20:

Рц=/>МПа

Рц=17,23 Мпа  [p]=21 МПа

Определение нагрузок, действующих на валы, Н:

R=КД/>Ft+2Fr, (32)

где Fr– натяжение от провисания ведомой ветви, Н:

Fr=Кf/>q/>g/>a, (33)

где Кf=6 – коэффициент провисания;

Fr=6/>1,9/>9,8/>0,5632=62,9 Н

R=1,15/>1300,1+262,9=1620,95 Н

Определение срока службы цепи, ч:

Тф=/>, (34)

где />— допускаемое увеличение шага цепи, %;

ар– межосевое расстояние в шагах:

ар=а/Рр, (35)

ар=566,03/19,05=29,7

Кс– коэффициент смазки:

Кс=Ксп/>, (36)

где Ксп=1,8 – коэффициент, учитывающий способ смазки.

Кс=1,8//>

Тф=/>ч

Уточненный ожидаемый срок службы, ч:

Т=/>, (37)

Т=/>ч