3. Силовий розрахунок приводу

Силовий розрахунок полягає у визначенні обертальних моментів на валах. У загальному випадку обертальний момент Т, (Н·м), визначають за формулою

;

де Р – вихідна потужність на валу, кВт ; n – частота обертання вала.

Для даного приводу визначаємо обертальні моменти :

• на валу електродвигуна

=

• на швидкохідному валу редуктора

_кл.п ·_м =18,4·2,5·0,95·0,98

• на тихохідному валу редуктора

₂ =42,8·4·0,96=164,3;

- на вихідному валу ланцюгової передачі

Т_з = 9550 = 9550 =164,6 Н · м

1.4 Орієнтовний розрахунок валів приводу

Діаметри вихідних кінців валів для перерізів, у яких діє тільки крутний момент, визначаємо за формулою

,

де Т-обертальний (крутний) момент, Н·м, - допустиме напруженя на кручення, МПа, для сталевих валів .

Діаметр вихіднго кінця вала електродвигуна

; Приймаємо – 20мм.

Діаметр вихіднго кінця швидкохідного валу редуктора

; Приймаємо – 20мм.

Діаметр вихіднго кінця тихохідного валу редуктора

; Приймаємо – 28мм.

Діаметр вихідного валу ланцюгової передачі

; Приймаємо – 28мм.

2.Розрахунок клинопасової передачі

Дані для розрахунку: Р₁=Р_д.сп – потужність, що передається ведучим шківом, кВТ; n₁=n_д – частота обертання ведучого шківа, хв.^-1; u^`=u₁ – попереднє значення передатного числа клинопасової передачі.

2.1 Проектний розрахунок передачі

Таблиця 2.1. Розміри приводних клинових пасів загального призначення

2.1.1. Вибираємо переріз паса за монограмою ГОСТ 1284.3-80 залежно від споживної потужності на валу ведучого шківа і частоти його обертання вибираємо переріз паса А параметри паса наведені в таблиці

Користуючись ГОСТ 1284.2-80 виконую ескіз перерізу вибраного паса і всі його параметри та характеристики.

Позначення перерізу

Розміри перерізу

Площа перерізу А, мм2

Розрахункова Довжина, мм

Маса q, мм

bp, мм

b0, мм

h, мм

y0, мм

Нормального перерізу (ГОСТ 1284.1-80)

А

11

13

8

2,8

81

560…4000

0,10

Рис.2.1 Схема передачі

Рис. 2.2 ескіз перерізу вибраного паса

2.1.2. Для прийнятого перерізу паса визначаємо діаметр d₁ ведучого шківа. При цьому користуємося рекомендацією d₁≥d_1min з метою підвищення строку служби паса. Мінімальне значення для вибраного перерізу паса d_1min= 90 мм з переліку рекомендованих діаметрів вибираємо d₁= 100 мм.

2.1.3. Визначаємо колову швидкість і порівнюємо її з допустимою для цього типу паса

V,

де d₁– діаметр ведучого шківа, мм; n₁- частота обертання ведучого шківа, хв.^-1

2.1.4. Визначаємо орієнтовно діаметр веденого шківа d₂ . Коефіцієнт пружного ковзання паса ζ=0,02

d₂^{`</sup>=d<sub>1</sub>u<sup>`}(1-ζ)=100·2,5·(1-0,02)=245 мм,

де u^`- попереднє передатне число пасової передачі.

Із ассортименту вибираємо d₂ =250мм.

2.1.5. Уточнюємо передатне число:

U===2,55.

2.1.6. Визначаємо відносну похибку передатного числа за формулою

Δ= .

2.1.7. Знаходимо фактичну частоту обертання веденого шківа:

n₂= .

2.1.8. Визначимо орієнтовно міжосьову відстань :

a`=kd₂=1·250=250 мм,

де k – за табл. 4.3. При цьому має виконуватись умова

2(d₁+d₂)≥a`≥0,55(d₁+d₂)+h,

2(100+250)≥250≥0,55(100+250)+8,

700≥250≥200,5

де h – висота перерізу паса.

2.1.9. Визначаємо розрахункову довжину паса :

L_p=2a`+

L_pмм,

Розрахункове значення округляємо до найближчого стандартного значення L згідно з ГОСТ 1284.1-80: L=1120 мм.

2.1.10. Визначимо число пробігів паса(с^-1):

U= = c^-1 [U] =15

2.1.11. Уточнюємо міжосьову відстань відповідно до прийнятої довжини паса:

a=,

a== 275 мм.

2.1.12. Визначаємо кут обхвату ведучого шківа:

,

.

2.1.13. Визначаємо потрібну кількість пасів:

,

,

де Р₁ – потужність на ведучому шківі; P_o – допустима номінальна потужність для одного клинового паса; C_p – коефіцієнт динамічності та режиму роботи передачі; C_α – коефіцієнт кута обхвату; C_L – коефіцієнт, що враховує вплив на довговічність довжини паса залежно від відношення розрахункової довжини паса L до базової L_o ; C_z – враховує кількість пасів у комплекті клинопасової передачі. Беремо потрібну кількість пасів z=2.

2.2. Визначення сил, напружень та розрахункової довговічності

2.2.1. Визначимо колову силу :

,

2.2.2. Визначаємо силу початкового натягу одного паса:

,

2.2.3. Знаходимо сили що діють на вал та підшипники:

2.2.4 Визначємо напруження у ведучій гілці паса:

,

де σ₀ – напруження від початкового натягу паса; для клинових пасів беруть середнє значення σ₀=1.2 МПа; z – прийнята кількість пасів; А – площа перерізу паса.

2.2.5. Визначають напруження згину у пасі на дузі обхвату ведучого шківа:

,

де Е – модуль пружності для кордтканевих пасів беруть в інтервалі Е=40..100 МПа; - відстань від нейтральної лінії до найбільш напружених волокон.

2.2.6. Розрахуємо напруження, які виникають у пасі від дії відцентрових сил

,

де ρ – питома маса паса, що знаходиться в інтервалі 1250 …1400 кг/м; V- швидкість паса, .

2.2.7. Знаходимо максимальні напруження у перерізі ведучої гілки паса в місці набігання його на ведучий шків:

.

2.2.8. Розрахункова довговічність

де σ- границя витривалості; m – показник степеня (для клинових пасів m=8);С- коефіцієнт, що враховує вплив передатного числа; - коефіцієнт, що враховує непостійність навантаження ;- максимальні напруженя у ведучій гілці паса, МПа; U- число пробігів паса за секунду.