- •Задание
- •Расчет привода с одноступенчатым цилиндрическим косоЗубым редуктором с клиноременной передачей Исходные данные:
- •1.1 Выбор электродвигателя и определение передаточного числа привода
- •Определяем передаточное число привода и его ступеней для каждого двигателя:
- •1.2 Расчет клиноременной передачи
- •1.3 Определение передаточного числа, кинематических и силовых параметров редуктора
- •1.4 Расчет цилиндрической косозубой ступени редуктора
- •1.5 Эскизное проектирование редуктора
Определяем передаточное число привода и его ступеней для каждого двигателя:
для 4A160S6 передаточное число привода: U01 = nдв / n2 = 975 / 229.3 = 4.3;
для 4A132М4 – U02 = nдв / n2 = 1460 / 229.3 =6.4.
Примем предварительно значение передаточного числа клиноременной передачи равным U'крп=2,5. Тогда:
U'ред1 = U01 / U'крп = 4.3 / 2,5 =1.72– предварительное значение передаточного числа редуктора для первого ЭД;
U'ред2 = U02 / U'крп = 6.4 / 2,5 =2.56– предварительное значение передаточного числа редуктора для второго ЭД .
Сравнивая значения U'ред1 и U'ред2 ,можно сделать вывод, что любой из выбранных ЭД является пригодным.
Окончательно выберем ЭД марки 4A160S6 и тогда передаточное число привода U0 = U02 = 6.4, а предварительное значение передаточного числа редуктора U'ред = U'ред2=2.56.
1.2 Расчет клиноременной передачи
Выбираем клиноременную передачу с нормальными ремнями.
Исходными данными являются:
Р1 = Pтр = 13.7 кВт; n1 = nдв = 975 об/мин; U' крп = 2,5.
Исходя из передаваемой мощности P1 и частоты вращения ведущего шкива n1 выбираем ремень сечения C. выписываем параметры сечения:
b0=22мм; bр =19мм; h =13,5 мм; Lp =1800…10600 мм; A=230мм2.
Для уменьшения количества ремней и увеличения их долговечности принимаем диаметр ведущего шкива dР1 на одно-два фиксированных значения больше dРmin. dР1=200мм и, с учётом n1=975мин-1, Р0 =6,3кВт.
Определение расчётного диаметра ведомого шкива
Определяем предварительное значение диаметра ведомого шкива
d'Р2=dР1·U'крп·(1-e),
где e=0,015–коэффициент упругого скольжения.
d'Р2 = 200 × 2,5 ( 1- 0,015) = 492,5 мм.
Принимаем dР2 = 500 мм, ближайшее из ряда стандартных расчётных диаметров
Уточним передаточное число передачи (фактическое)
Uкрп ф = dР2 / (dР1 · (1 – e)) = 500 / (200 ( 1- 0,015)) = 2,54.
Расчёт геометрических параметров передачи
Предварительное значение межосевого расстояния а' вычисляем в зависимости от Uкрп ф. Методом интерполяции получаем
а' = 1,1 · dР2 = 1,1 × 500 = 550 мм.
Предварительное значение длины ремня:
L'Р = 2·а' + 0,5·π · (dР2 + dР1) + (dР2 – dР1)2 / (4·a') = 2 × 750 +0,5 p × (500 + 200) + +(500 – 200)2 / (4 × 550) =2240 мм.
Найденное значение округляем до ближайшего из стандартного ряда Принимаем LР =2240 мм.
Уточняем межосевое расстояние:
=
мм.
Полученное значение сравниваем с предельным по условию:
2 · (dР2 + dР1) ≥ а ≥ 0,55 · (dР2 + dР1) + h.
Получаем, что 2(500 + 200) > 550 >0,55(500 + 200) + 13,5 или 1260 > 550> > 357, т.е. условие выполняется.
Рассчитываем угол обхвата ремнём ведущего шкива
α1 = 1800 – ((dР2 – dР1) / a) · 570 ≥ 1200.
Получаем: α1 = 180° - ((500 – 200) / 487) × 57° = 144° > 1200, т.е. условие выполняется.
Проверяем ремень на долговечность по формуле:
U = V1 / LР ≤ [U],
где [U] = 10…20 c-1 – допускаемое число пробегов;
V1 – окружная скорость ведущей ветви ремня, м/с;
LР – длина ремня в м.
Рассчитываем:
V1 = (π · dР1 · n1) / 60 = (p × 200 × 10-3× 975)/ 60 = 10,2 м/с.
Тогда U = 10,2 /2,24 = 4,5 < 10, т.е. необходимое условие выполняется.
Мощность, передаваемая одним ремнем:
Рр = Ро · Сα · СL · Сu / Ср,
где Сα = 0,92 – коэффициент угла обхвата для α = 1440
CL = 0,9 – коэффициент длины ремня для LР = 2240 мм
Сu =1,14 – коэффициент передаточного числа для Uкрп ф =2,54
Ср = 1,3 – коэффициент режима нагрузки с умеренными колебаниями –
Тогда
Рр = 6,3× 0,92 × 0,9 × 1,14 / 1,3 = 4,6 кВт.
Количество ремней передачи:
Z = P1 / (Рр · Сz) ≤ 6(8),
где Cz – коэффициент числа ремней.
Исходя из ранее полученных значений Р1 и Рр, предварительно принимаем
Z = 4, тогда Cz = 0,9
Получаем
Z = 13.7 / (4,6 × 0,9) = 3.3.
Окончательно принимаем Z = 3.
Сила давления на валы передачи
где F0 - сила предварительного натяжения одного ремня без учета влияния центробежных сил.
F0=850·P1 ·Ср ·CL / (z ·V1 ·Ca ·Cu) = 850·13.7×1,3×0,9 /(3×10,2×0,92× 1,14) = 425Н.
Тогда Fr = 3 × 425 × 2 × Sin(148°/2) = 2440 Н.
