Привод ленточного конвейера 4 (стр. 2 из 9)
Угловая скорость для входного вала редукторарассчитывается по формуле:
v2=N2/T2=3960/95=42(с-1) (1.17)
Угловая скорость для промежуточного вала редукторарассчитывается по формуле:
=3.14.97.9/30=10.25(с-1) (1.18)Вал после редуктора и вал исполнительного органа:
(1.19)Определяем мощность на входном валу редуктора:
(1.20)Мощность на промежуточном валу редуктора:
N2`=N2.hзп=3960.0.975=3860(Вт) (1.21)
Мощность на выходном валу редуктора:
= 3960 * 0.9752 = 3765 (Вт) (1.22)Мощность на исполнительном органе определяем по формуле:
=3765. 0.99 =3727 (Вт) (1.17)Найденные значения частот оборотов, крутящих моментов, угловых скоростей и мощностей на валах привода сносим в таблицу 1.2.1
Таблица 1.2.1
Кинематические,cиловые и энергические параметры элементов привода
| № | Параметр | Обозн. | Разм. | Валы | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||||||
| 1 | Крутящий момент | Т | Н×м | 40 | 95 | 332 | 2800 | 2772 | |||
| 2 | Частота вращения | n | Об/мин | 960 | 401 | 97,9 | 31,1 | 31,1 | |||
| 3 | Угловая скорость | w | С-1 | 100,5 | 42 | 10,25 | 3,3 | 3,3 | |||
| 4 | Мощность | N | Вт | 4000 | 3960 | 3860 | 3765 | 3727 | |||
| 5 | Передаточное отношение | Ui | 2.5 | 3.35 | 3.15 | ||||||
1.3. Результаты кинематических расчетов на ЭВМ
Кинематический расчет привода механизма в системе “Кинематик”
Расчет провел Blinchikov Alexey
Таблица исходных данных
Тип редуктора – 4. Цилиндрический двухступенчатый соосный.
Мощность на тихоходном валу конвейера Pt=2.70(кВт)
Частота вращения тихоходного вала конвейера nt=31.00(1/мин)
Наличие дополнительных передач на входе редуктора – Есть
Передаточное отношение дополнительной передачи на входе редуктора Uвх=3.00
КПД дополнительной передачи на входе редуктора Nвх=0.95
Наличие дополнительных передач на выходе редуктора - Нет
Число ступеней редуктора – 2
Передаточное отношение 1-й ступени U[1]=3.00
КПД 1-й ступени N[1]=0.96
Передаточное отношение 2-й ступени U[2]=3.00
КПД 2-й ступени N[2]=0.97
Таблица расчетных значений
Приблизительное общее передаточное отношение привода Usп=27.00
Общий КПД привода Ns=0.86
Приблизительная мощность двигателя Рдвп=3.15(кВт)
Приблизительная частота вращения вала электродвигателя ndп=837(об/мин)
Тип электродвигателя - 4А112МВ6У3
Мощность электродвигателя Рдв=4(кВт)
Частота вращения электродвигателя nдв=960(об/мин)
Отношение Тпуск/Тном=2.0
Отношение Тмах/Тном=2.5
Масса электродвигателя Мдв=56.0
Разбиение передаточного отношения редуктора по ступеням
Передаточное отношение быстроходной ступени редуктора Uб=3.55
Передаточное отношение тихоходной ступени редуктора Uт=3.15
Частота вращения быстроходного вала привода 960.00
Крутящий момент на быстроходном валу привода 39.79
Частота вращения быстроходного вала редуктора 401.60
Крутящий момент на быстроходном валу редуктора 96.10
Частота вращения 1-ого промежуточного вала редуктора 115.86
Крутящий момент на 1-ом промежуточном валу редуктора 331.73
Частота вращения тихоходного вала редуктора 30.00
Крутящий момент на тихоходном валу редуктора 2801.65
Кинематический расчет привода механизма в системе “Восход”
Расчет провел Blinchikov Alexey
*****************************************************************************
Исходные данные
*****************************************************************************
Цилиндрический горизонтальный соосный редуктор
Мощность тихоходного вала привода, кВт 2.70
Частота вращения тихоходного вала привода, с-1 31.0
Общее передаточное число привода 30.9
Передаточное число ременной передачи 2.50
*****************************************************************************
Результаты расчета
*****************************************************************************
Тип выбранного электродвигателя 4А112МВ6УЗ
Мощность выбранного электродвигателя, кВт 4.00
Частота вращения электродвигателя.с-1 960.00
Действительное передаточное число редуктора 12.06
Передаточное число быстроходной ступени 4.00
Передаточное число тихоходной ступени 3.15
Передаточное число ременной передачи 2.50
*****************************************************************************
Частота вращения быстроходного вала привода 960.00
Крутящий момент на быстроходном валу привода 39.87
Частота вращения быстроходного вала редуктора 400.86
Крутящий момент на быстроходном валу редуктора 95.50
Частота вращения 1-ого промежуточного вала редуктора 114.73
Крутящий момент на 1-ом промежуточном валу редуктора 332.42
Частота вращения тихоходного вала редуктора 30.30
Крутящий момент на тихоходном валу редуктора 2798.6
1.4. Сравнительный анализ полученных результатов
Таблица 1.4.1
Сравнительный анализ результатов
№ | Параметр | Обозначение | ВАЛЫ | ||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | ||||||||||||||
| Расчет | Расчет | Расчет | Расчет | ||||||||||||||
| Ручной | В системе «Кинематик» | В системе «Восход» | Ручной | В системе «Кинематик» | В системе «Восход» | Ручной | В системе «Кинематик» | В системе «Восход» | Ручной | В системе «Кинематик» | В системе «Восход» | ||||||
1 | Крутящий момент, Н.м | Т | 40 | 39.79 | 39.87 | 95 | 96.1 | 95.5 | 332 | 331.73 | 332.42 | 2800 | 2801.7 | 2798.6 | |||
2 | Частота вращения, об/мин | n | 960 | 401 | 401.6 | 400.86 | 115 | 115.9 | 114.73 | 31 | 30 | 30.3 | |||||
3 | Угловая скорость, 1/с | v | 100.5 | 42 | 12 | 3.3 | |||||||||||
| 4 | Мощность, Вт | N | 4000 | 3960 | 3860 | 3765 | |||||||||||
| 5 | Передаточное отношение | U | 2.5 | 3.58 | 3.55 | 4 | 3.58 | 3.55 | 4 | 3.35 | 3.15 | 3.15 | |||||
Анализ: результаты расчета в системе «Восход» и «Кинематик» незначительно отличаются от ручного расчета. Отличия в результатах связаны с погрешностями вычислений и с применения эмпирических формул. Погрешность в расчетах составила меньше 4%.
2. Расчет и проектирование зубчатого редуктора
2.1 Выбор материалов зубчатых колес и определение допустимых напряжений
Так как к габариту и весу не предъявляются особые требования, то для колес и шестерен выбираем наиболее распространенную сталь 40Х. Термообработка: для колес обоих
ступеней и шестерни первой ступени назначаем улучшение, а зубья шестерни
тихоходной ступени закаляем токами высокой частоты.
Твердость колес обеих ступеней и шестерни первой ступени: 240НВ, а твердость зубьев
шестерни второй ступени 50HRC.
Допускаемые контактные напряжения по таблице 8.9 (2) для колес обеих ступеней и
шестерни первой ступени предел контактной выносливости:
(2.1)Для шестерни второй ступени:
(2.2)Коэффициент безопасности по таблице 8.9 (2) :
для первой ступени Sн = 1,1;
для второй ступени Sн = 1,2.
Число циклов напряжений для колеса второй ступени определяется по формуле:
(2.3)где с = 1 – число зацеплений зуба за один оборот колеса;