1. Энергетический и кинематический расчёт привода
1.1 Исходные данные:
Ft- окружная сила на звездочке цепного конвейера, кН; 1,00
V - скорость движения цепи, м/с; 0,75
Z – число зубьев звездочки; 9
P – шаг тяговых звездочек, мм; 100
1.2 Выбор электродвигателя.
1.2.1 Определение потребляемой мощности привода
Рвых. = FtּV, (1.1)
где Рвых.- потребляемая мощность привода, кВт
Рвых = 1 ּ 0,75 м/с = 0,75 кВт
1.2.2 Определение потребляемой мощности электродвигателя
Рэ = Рвых / ףоб, (1.2)
где Рэ - потребляемая мощность электродвигателя;
ףоб – общий КПД привода, определяемый как произведение КПД отдельных передач и муфт.
ףоб= ףц.п ּ ףк.п ּ ףм, ּ ףм (1.3)
где ףц.п – КПД цилиндрической передачи, ףц.п=0,96 – 0,98;
ףц.п – КПД конической передачи, ףц.п=0,95 – 0,97;
ףм – КПД муфты, ףм=0,98.
ףоб= 0,97•0,96•0,982 = 0,89
Рэ =0,75/0,89=0,84 кВт
1.2.3 Определение предполагаемой частоты вращения вала электродвигателя
nэ= nвּ u1ּu2ּ …(1.4)
где u1, u2 - рекомендуемые значения передаточных чисел передач привода;
nв - частота вращения приводного вала, мин.-1
nэ – предполагаемая частота вращения вала электродвигателя, мин-1
, (1.5)
мин-1
Принимаем значения передаточных чисел:
Uб= 2,5- 5 Uт=2-5
nэ=50×4,5×4=900 мин.-1
По найденным значениям Рэ и nэ выбираем электродвигатель:
Электродвигатель АИР 90LB8 ТУ 16-525.564-84
Pэ = 1,1 кВт,nэ = 695 об./мин.
1.3 Определение общего передаточного отношения привода и разбивка его по ступеням
После выбора электродвигателя определяем общее передаточное число привода:
Uобщ= nэ/ nв (1.6)
где nэ - номинальная частота вращения вала выбранного электродвигателя, мин.-1
Uобщ= 695/50= 13,9
Uред= Uобщ (1.7)
Uред= 13,9
Далее производим распределение передаточного числа редуктора между его ступенями.
, (1.8)
где Uт – передаточное число тихоходной ступени.
Из стандартного ряда чисел принимаем Uт=4 по СТСЭВ 229-75
Uб=Uред/Uт, (1.9)
где Uб – передаточное число быстроходной ступени
Uб=13,9/4=3,48
Из стандартного ряда чисел принимаем Uб=3,55 по СТСЭВ 229-75
1.4 Определение мощности на валах, частоты вращения валов и крутящих моментов на валах
Мощности на валах определяют через мощность электродвигателя
P1 = Pэ ּ ףм, (1.10)
где P1 – мощность на первом валу, кВт;
ףм – КПД муфты
P1 = 1,1×0,98=1,08 кВт
P2 = P1 ּ ףк.п., (1.11)
где P2 – мощность на втором валу, кВт;
ףк.п. – КПД конической передачи
P2 = 1,08×0,96=1,05 кВт
P3 = P2 ּ ףц.п., (1.12)
где P3 – мощность на третьем валу, кВт;
ףц.п. – КПД цилиндрической передачи
P3 = 1,05·0,97=1 кВт
Частоты вращения валов могут быть определены через частоту вращения вала электродвигателя.
n1 = nэ = 695 мин-1 (1.13)
ni=ni-1/Ui, (1.14)
где ni, ni-1 – частота вращения соответственно i и i-1 валов, мин-1
n2 = n1 /uб, (1.15)
где uб – передаточное число быстроходной ступени.
n2 = 695/3,55=195,77 мин-1
n3 = n2 /uт, (1.16)
где uт – передаточное число тихоходной ступени.
n3 = 195,77/4=48,94 мин-1
Крутящие моменты на валах определяются по формуле:
Ti =, Н ּ м(1.17)
где Ti - крутящий момент на i-ом валу, Н • м;
Рi - мощность на i-ом валу, кВт;
n - частота вращения i-ого вала, мин-1
T1 = 9550 ּ P1/n1 = 9550 ּ1,08/695 = 14,84 Н ּ м (1.18)
T2 = 9550 ּ P2/n2 = 9550 ּ 1,05/195,77 =51,22 Н ּ м (1.19)
T3 = 9550 ּ P3/n3 = 9550 ּ 1/48,94 = 195,14 Н ּ м (1.20)
Результаты произведенных расчетов, в соответствии с таблицей 1.1, являются исходными данными для последующих расчетов передач.
Таблица 1.
Валы Мощности на валах, кВт
Частоты вращения валов, мин-1
Крутящие моменты на валах, Н ּ м Передаточные числа передач
I
II
III
1,08
1,05
1
695
195,77
48,94
14,84
51,22
195,14
Uб=3,55
Uт=4
2. ............
