Расчет клиноременной передачи

Привод рабочей машины

П ояснительная записка и расчеты

К курсовому проекту

по дисциплине „Детали машин и механизмов”

Прм–6900.04.400.000.000 пз

2008

Содержание

 

1 Кинематический и энергетический расчет привода

2 Расчет передач

2.1 Расчет клиноременной передачи

2.2 Расчет червячной передачи

2.3 Расчет цепной передачи

3 Конструирование и определение размеров зубчатых колес и элементов корпуса редуктора

3.1 Конструирование червяка и червячного колеса

3.2 Конструирование элементов корпуса редуктора

4 Проектирование и расчет валов

4.1 Ориентировочный расчет валов

4.2 Проверочный расчет валов

5 Расчет шпоночных соединений.

6 Выбор подшипников.

7 Описание системы смазки.

8 Литература

 

Исходные данные

Тяговое усилие на барабане              F_t = 6900 Н

Окружная скорость барабана                     V = 0,4 м/с

Диаметр барабана                              D = 400 мм

Режим работы                                     0

Суммарное время работы                  20000 часов

 

1 – электродвигатель

2 – ременная передача

3 – червячный редуктор

4 – цепная передача

5 – барабан

Кинематический и энергетический расчет привода

 

Мощность привода:

 

,

 

где h – КПД привода:

 

h = h _рем ×h _черв ×h _цеп ×h _подш,

 

где h _рем = 0,96 – КПД ременной передачи,

h _черв = 0,8 – КПД червячной передачи,

h _цеп = 0,95 – КПД цепной передачи,

 

.

 

Предварительная мощность привода:

 

кВт.

 

Частота вращения барабана:

 

,

 мин^–1.

 

Приближенное передаточное отношение привода:

 

u^/= u_р ×u_цеп × u_рем,

 

где u_p – передаточное отношение редуктора, принимаем u_p = 20,

u_цеп – передаточное отношение цепной передачи, u_цеп = 2,

u_рем – передаточное отношение клиноременной передачи, u_рем = 2.

 

.

 

Предварительная частота вращения двигателя:

 

,

мин^–1.

 

По таблице выбираем двигатель серии А4 тип А4 100S2У3/1435, мощность P = 4,0 кВт, частота вращения 2880 мин^–1.

Действительное передаточное отношение:

 

,

.

 

Действительное передаточное отношение цепной передачи при u_p=20 и u_pem=2:

 

,

.

 

Мощности на валах:

 

кВт,

кВт,

кВт,

кВт.

 

Частота вращения валов:

 

мин^–1,

мин^–1,

мин^–1,

мин^–1.

 

Крутящий момент на валу электродвигателя:

 

,

 

где w _д –угловая скорость двигателя:

 

,

с^–1,

Н×м.

 

Крутящие моменты на валах:

 

Н×м,

Н×м,

Н×м,

Н×м.

 

Вал	P, кВт	n, мин–1	T,кН·м	u	h
I	3,8	2880	12,6	2 20 3,7	0,96 0,8 0,95
II	3,65	1440	24,2
III	2,9	72	387,3
IV	2,8	19,1	1391,36

 

Расчет передач

Расчет клиноременной передачи

 

Исходные данные:

мощность на входном валу      P₁ = 3,8кВт,

частота вращения входного вала n₁ = 2880 мин ^–1,

передаточное отношение          u = 2,

Тип ремня – А (назначаем по графику рис.12.23 [1]).

По графику рис. 12.25 [1] назначаем диаметр меньшего шкива d₁ = 100 мм , при этом номинальная мощность, передаваемая одним ремнем кВт.

Диаметр большего шкива:

 

мм.

 

Принимаем значение межосевого расстояния при u = 2:

 

мм.

 

Длина ремня:

 

мм.

 

По стандарту принимаем мм.

Уточненное межосевое расстояние:

 

мм

 

Угол обхвата:

 

.

 

Проверяем условия:

 

,

 

где h – высота поперечного сечения ремня (для типа А h = 8 мм)

 

600 мм £ 259,7 мм £ 173 мм.

 

Мощность, передаваемая одним ремнем в условиях эксплуатации:

 

,

 

где – коэффициент угла обхвата,

– коэффициент длины ремня,

– коэффициент передаточного отношения,

– коэффициент режима нагрузки (односменная, постоянная)

 

Н.

 

Число ремней:

 

,

 

где – коэффициент числа ремней,

 

.

 

Принимаем 3 ремня.

Предварительное натяжение одного ремня:

 

,

 

где окружная скорость ремня:

 

м/с

 

дополнительное натяжение при периодическом подтягивании ремня , так как v < 20 м/с (автоматическое натяжение).

 

Н

 

Сила, действующая на вал:

 

,

 

где b – угол между ветвями ремня:

 

Н.

 

Ресурс наработки ремней:

 

,

 

где K₁ =1 – коэффициент режима нагрузки (умеренные колебания),

K₂ =1 – коэффициент климатических условий (центральные зоны)

T_cp = 20000 ч – ресурс наработки при среднем режиме нагрузки

 

 часов.