Кинематический и силовой расчёт привода

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

Целью кинематического расчета является подготовка исходных данных для проектирования передач

Рис. 1. Кинематическая схема привода: 1-двигатель; 2-муфта; 3-редуктор цилиндрический 2^х ступенчатый с раздвоенной входной ступенью; 4-цепная передача; 5 -звёздочка цепного конвейера; 6-вал приводной.

Исходными данными для расчета являются: окружная сила на рабочем органе F, кН; скорость движения ленты или тяговой цепи V, м/с; диаметр барабана D_б, мм; или число зубьев Z и шаг тяговой звездочки t, мм.

1.1 Определение мощности на приводном валу P_пр

P_пр = F_t ^. V,

где P_пр- мощность на приводном валу, кВт; F_t – тяговое усилие цепи конвейера, кН, 7,2; V – скорость движения цепи, м/с, 0,7.

P_пр = 7,2·0,7 = 5,04 кВт

1.2 Определение КПД привода (таблица 2)

Таблица 2

Значения КПД и передаточных чисел звеньев кинематической цепи

η₀ = η_м·η²_зп·η_цп·η⁴_пп,

где η₀ – КПД привода; η_м – КПД муфты, 0,98; η_зп – КПД зубчатой передачи, 0,98; η_цп – КПД цепной передачи, 0,93; η_пп – КПД пары подшипников, 0,99.

η₀ = 0,98·0,98²·0,93·0,99⁴=0,84

1.3 Определение ориентировочного значения мощности двигателя P`_дв

P`_дв = P_пр/η₀,

где P`_дв - ориентировочное значение мощности двигателя, кВт.

P`_дв = 5,04/0,84=6 кВт

1.4 Определение частоты вращения приводного вала n_пр

где t – шаг цепи, мм, 125; z – число зубьев звёздочки, 10.

1.5 Определение ориентировочного значения частоты вращения вала двигателя

n`_дв = n_пр·u_ред ·i_цп

где n`_дв - ориентировочное значение частоты вращения вала двигателя;

u_ред – передаточное число редуктора, принимаем u_ред=25;

i_цп – передаточное отношение цепной передачи, принимаем i_цп=2.

n _дв = 33,6·2·25=1680 об/мин

1.6 Выбор двигателя по значению мощности P`<sub>дв</sub> и частоте n`_дв произведём по таблице 3

Выбираем двигатель 4А132S4УЗ: частота вращения вала двигателя n_дв = 1455 об/мин, мощность на валу двигателя Р_дв = 7,5 кВт.

Таблица 3

Электродвигатели асинхронные серии 4А ГОСТ28330-

Мощ-ность кВт	Синхронная частота вращения, диаметр вала, мм
0,55	63В2/2745		71А4/1390		71В6/900		80В8/700
0,75	71А2/2840		71В4/1390		80А6/915		90LA8/700
1,1	71В2/2810		80А4/1420		80В6/920		90LB6/700
1,5	80А2/2850		80В4/1415		90L6/935		100L8/700
2,2	80В2/2850		90L4/1425		100L6/950		112МА8/700
3,0	90L2/2840		100L4/1435		112МА6/955		112МВ8/700
4,0	100S2/2880		100L4/1430		112МВ6/960		132S8/720
5,5	100L2/2880		112М4/1445		132S6/965		132М8/720
7,5	112М6/2900		132S4/1455		132М6/970		160S8730
11,0	132М2/2900		132М4/1460		160S6/975		160М8/730
	160S2/2937		160S4/1465		160М6/974		180М8/735
18,5	160М2/2940		160S4/1465		180М6/975		200М8/737
	180S2/2945		180S4/1470		200М6/972		200L8/730
	180М2/2945		180М4/1470		200L6/979		225М8/737

1.7 Определение передаточного числа привода u₀

u₀ = n_дв/ n_пр

u₀ = 1455/33,6=43,3

1.8 Определение передаточного числа редуктора u_ред

u_ред = u₀/i_цп,

u_ред = 43,3/2=21,65

1.9 Разбивка передаточного числа 2^х ступенчатого цилиндрического редуктора между его ступенями

U_ред = U_Б U_Т,

где U_Т – передаточное число тихоходной ступени, U_Т = 4,1

U_Б – передаточное число быстроходной ступени, U_Б = 5,28.

Рис. 2. Графики выбора передаточных чисел ступеней редуктора

Определение частот вращения валов привода

Входной вал

Частота вращения входного вала n_вх = 1455 об/мин

Промежуточный вал

где n_пром – частота вращения промежуточного вала, об/мин.

Выходной вал

где n_вых – частота вращения выходного вала, об/мин;

Приводной вал

где n_пр – частота вращения приводного вала, об/мин.

Определение крутящих моментов на валах привода

Вал двигателя

Т_дв = 9550·Р_дв/n_дв,

где Т_дв – крутящий момент на валу двигателя, Н·м.

Т_дв = 9550·7,5/1455=49,23 Н·м

Входной вал редуктора

Т_вх = Т_дв· η_м· η_пп

где Т_вх – крутящий момент на входном валу редуктора, Н·м.

Т_вх= 49,23·0,98·0,99=47,76 Н·м

Промежуточный вал редуктора

Т_пром=Т_вх·u_Б ·η_пп· η_зп,

где Т_пром – кутящий момент на промежуточном вале редуктора, Н·м.

Т_пром = 47,76·5,28·0,99·0,98=244,66 Н·м

Выходной вал редуктора

Т_вых = Т_пром·u_Т· η_пп· η_зп,

где Т_вых – крутящий момент на выходном валу редуктора, Н·м.

Т_вых=244,66·4,1·0,99·0,98=973,21 Н·м

Приводной вал

Т_пр=Т_вых·η_пп·i_{цп цп},

где Т_пр – крутящий момент на приводном валу, Н·м.

Т_пр = 973,21·2·0,99 ^. 0,93=1792,07 Н·м

Исходные данные для расчёта передач

Входная ступень редуктора

Крутящий момент на валу шестерни

Частота вращения вала шестерни n₁=1455 об/мин;

Передаточное число быстроходной ступени u = 5,28.

Выходная ступень редуктора

Крутящий момент на валу шестерни Т₁=244,66 Н·м;

Частота вращения вала шестерни n₁=275,57 об/мин;

Передаточное число тихоходной ступени u= 4,1.

Цепная передача

Р₁=Р_дв· η³_пп· η²_зп· η_м

где Р₁ – мощность на валу ведущей звёздочки, кВт.

Р₁ = 7,5 ^. 0,98·0,99³·0,98²=6,85 кВт

Частота вращения вала ведущей звёздочки n₁=67,21 об/мин;

Передаточное отношение цепной передачи i=2.

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры