Тема 4.1.9. Передачи.

При изучении каждого вида передач необходимо обратить внимание на кинематический расчет, взаимодействие осей валов и колес; определение межосевого расстояния, передаточного числа и других параметров передач.

Вопросы для самоконтроля.

1. Характеристика фрикционной передачи, применение.

2. Характеристика ременной и цепной передачи, применение, параметры.

3. Определение межосевого расстояния ременных и цепных передач, рекомендуемые значения.

4. Характеристика и разновидности зубчатых передач, применение и параметры: модуль, число зубьев, диаметры окружности, межосевое расстояние, КПД, ширина зуба, передаточное отношение и др.

5. Характеристика и разновидности червячных передач, применение и параметры: модуль, число зубьев, диаметры окружности, межосевое расстояние, КПД, передаточное отношение и др.

Тема 4.1.10. Механизмы преобразования движения.

При изучении механизмов преобразования движения необходимо представлять принцип действия кривошипно-шатунных, кулачковых, кулисных, эксцентриковых и т.д.

Вопросы для самоконтроля.

1. Каков принцип действия и особенности механизмов преобразования движения.

Пример №11 Спроектировать передачу, состоящую из одноступенчатого цилиндрического косозубого редуктора и цепной передачи для привода ленточного конвейера, если: Полезное усилие, передаваемое лентой конвейера ;

Скорость ленты ;

Диаметр приводного барабана .

Редуктор реверсивный, предназначен для длительной эксплуатации;

Работа односменная;

Валы установлены на подшипниках качения.

4

3

5

2

6 1

Рис. 18

1-электродвигатель; 2-муфта; 3-одноступенчатый косозубый редуктор; 4-цепныя передача; 5-приводной барабан; 6-конвейерная лента.

Решение:

1. Определяем общий КПД привода

, где:

-КПД пары цилиндрических зубчатых колес

-КПД, учитывающий потери пары подшипников качения

-КПД открытой цепной передачи

а) КПД звеньев передач

Звенья передач	КПД при подшипниках
	качения	скольжения
Передаточный вал с обработанными зубчатыми колесами, расположенный в масленой ванне Передаточный вал с обработанными открытыми зубчатыми колесами Передаточный вал с необработанными зубчатыми колесами Редуктор зубчатый: Одноступенчатый Двухступенчатый Трехступенчатый Цепная передача, работающая в масленой ванне Цепная передача открытая Червячная передача с углом наклона зуба и углом трения	0.98 0.97 -- 0.97 0.96 0.94 0.96 0.95	0.96 0.95 0.93 0.94 0.90 0.85 0.94 0.93

б) КПД одной пары подшипников:

Подшипники качения – 0,99;

Подшипники скольжения:

Для вкладышей из чугуна ;

бронзы ;

с баббитовой заливкой ;

из древеснослоистых пластиков при смазке водой .

в) КПД передач:

КПД цепной передачи при нормальных условиях ;

КПД фрикционной передачи – закрытая ; открытая ;

КПД зубчатых передач:

Вид передачи	Закрытая передача		Открытая передача
	Степень прочности
	6-я и 7-я	8-я	9-я
Цилиндрическая Коническая	0.99-0.98 0.98-0.97	0.97 0.96	0.96 0.94

КПД планетарной передачи:

- однорядная при ;

- с двумя внутренними зацеплениями при ;

при ;

КПД волновой передачи при ;

=

2. Определяем требуемую мощность электродвигателя

, где: Р- Полезное усилие, передаваемое лентой конвейера ;

V- Скорость ленты ;

- Определяем общий КПД привода .

= кВт

3. По требуемой мощности по таблицам (см. справочный материал) подбираем двигатель. Двигатели с меньшей частотой вращения не рекомендуются из-за относительно большой массы, но следует учитывать передаточное отношение и габариты привода.

По требуемой мощности подходят:

4АК180М6 с мощностью 13кВт и частотой вращения 1000об/мин;

4АМС-160S6 с мощностью 12кВт и частотой вращения 1000об/мин;

4АМР-160М6 с мощностью 15кВт и частотой вращения 1000об/мин;

4АК160М4 с мощностью 14кВт и частотой вращения 1500об/мин;

Выбираем 4АК180М6 N=13кВт; = 1000об/мин; .

4. Определяем общее передаточное отношение.

, где:

- частота вращения барабана , где:

– угловая скорость барабана

5. По таблицам подбираем одноступенчатый горизонтальный редуктор РЦ1-150А с передаточным числом ; частота вращения быстроходного вала 1000 ; мощность редуктора на быстроходном валу 14.4 кВт; режим работы – средний. Исполнение

6. Производим разбивку общего передаточного отношения.

, где - передаточное отношение цепной передачи.

Из данной формулы выражаем

7. По диаметру вала электродвигателя и редуктора по таблицам подбираем муфту МУВП-45; D=170 мм, =160 мм.

8. Для подбора тормоза определяем тормозной момент.

, где: - коэффициент торможения, зависящий от режима работы;

Коэффициент запаса торможения по правилам Ростехнадзора

Режим работы механизма
Легкий Средний Тяжелый Весьма тяжелый	1.5 1.75 2.0 2.5

- крутящий момент на тормозном валу;

- угловая скорость вращения двигателя.

По таблицам подбираем тормоз по: диаметру полумуфты (D=170 мм), тормозному моменту ). Выбираем тормоз ТКТ-200/100 – колодочный с пружинным замыканием и короткоходовыми электромагнитами переменного тока с диаметром тормозного шкива D=200 мм.

9. Расчет цепной передачи

а) Рассчитываем числа зубьев:

Ведущей звездочки- ;

Ведомой звездочки- .

б) Определяем шаг однорядной цепи:

, где:

- вращающий момент на валу ведущей звездочки;

- коэффициент эксплуатации;

, , =1, , .

- коэффициент динамичности нагрузки: при равномерной нагрузке

при толчках .

- коэффициент способа смазывания: при непрерывном смазывании ;

при капельном ; при периодическом .

- коэффициент наклона линии центров звездочек к горизонту:

при =1

при =1.25

- коэффициент способа регулирования натяжения цепи:

при регулировании передвигающимися опорами ;

при регулировании нажимными звездочками ;

при нерегулируемой передачи .

- коэффициент режима работы: при односменной работе ;

при двухсменной ; при трехсменной .

- допускаемое давление в шарнирах роликовых (втулочных) цепей:

Шаг цепи , мм	, , при угловой скорости ведущей звездочки ,
	<5.27	21		42		63		84			105		126	168
12.7…15.875	34.3		30.9		28.1		25.7		23.7	22.0		20.6		18.1
19.05…25.4	34.3		29.4		25.7		22.9		20.6	18.6		14.7		14.7
31.75…38.1	34.3		28.1		23.7		20.6		18.1	16.3		17.2		-

находим методом интерполяции ориентируясь на наименьшее табличное значение для заданной скорости

m=1- число рядов цепи.

По таблицам подбираем цепь, с учетом соблюдения условия:

, роликовую однорядную шага 38.1мм с расстоянием между внутренними пластинами мм и с разрушающей нагрузкой 127.0 кН:

Цепь ПР-38.1-127 ГОСТ 13568-97 масса 5.5 кг/м.

в) Определяем межосевое расстояние.

г) Определяем делительный диаметр ведущей звездочки.

мм.

д) Определяем наружный диаметр ведущей звездочки.

мм.

е) Определяем делительный диаметр ведомой звездочки.

мм.

ж) Определяем наружный диаметр ведомой звездочки.

мм.

10. По расчетным данным производим компоновку и вычерчиваем кинематическую схему.

= кВт

= 1000об/мин

Рис. 19