Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода

Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Южно-Уральский Государственный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

ПЗ2.docx

Скачиваний:

Добавлен:

01.07.2025

Размер:

87.71 Кб

Скачать

☆

1 / 41 2 3 4 > Следующая >>>

Введение

Мне предложено спроектировать привод к шнеку.

Привод состоит из электродвигателя, одноступенчатого цилиндрического редуктора, муфты, открытой цепной передачи и шнека.

Редуктор называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.

Назначение редуктора - понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

Редуктор является первой ступенью привода.

В качестве открытой передачи является цепная передача.

Данная передача является второй ступенью.

Открытая цепная передача.

Достойнства:

1) по сравнению с зубчатыми передачами цепные передачи могут передавать движение между валами при значительных межосевых расстояниях (до 8м) ;

2) по сравнению с ременными передачами

а) более компактны,

б) могут передавать большие мощности до 3000кВт),

в) силы, действующие на валы, значительно меньше, так как предварительное натяжение цепи мало,

г) могут передавать движение одной цепью нескольким звездочкам.

Недостатки:

1) значительный шум вследствие удара звена цепи при входе в зацепление, особенно при малых числах зубьев звездочек и большом шаге (этот недостаток ограничивает возможность применения цепных передач при больших скоростях); 2) сравнительно быстрое изнашивание шарниров цепи вследствие затруднительного подвода смазочного материала;3)удлинение цепи из-за износа шарниров, что требует натяжных устройств

Выбор электродвигателя, кинематический и силовой расчет привода

Изучаем кинематическую схему привода шнека нумеруем валы и ступени.

Рисунок 1 – Кинематическая схема привода.

Привод двухступенчатый расположен на трех валах первая ступень редуктор (косозубый цилиндрический) вторая ступень открытая цепная передача.

Определяем общий механический КПД привода:

где

/ 1 стр5, табл 1.1/

Определяем мощность на входе

Pвкдв= ;

= =5,9 квт ориентировачная мощность двигателя

/1стр 390/

Ближайшая мощность электродвигателя 7,5квт

Ориентируясь на чистоту вращения вала на выходе назначаем электродвигатель с nдв=750 об/мин так как у нас всего две ступени, а каждая ступень может обеспечить передаточное число

Окончательно назначаем электродвигатель 4А16098 ГОСТ

а) u= ; u= =9,3

Чистота вращения на выходе в 9,3 раз меньше чем на входе

Разбиваем общее передаточное число по ступеням для редуктора принимаем передаточное число по ГОСТУ:

И1ст=4 /1 стр 36/

Тогда для открытой передачи (цепной)

Определяем чистоту вращения каждого вала =750 об/мин =

nII= =187,5 об/мин

n III= ; =81,5

Силовой расчет привода определяем моменты вращения на валах привода.

МврI=9,56 ; МврI=9,56* =75,2 нм

МврII=МврI*И1ст*

МврII=75,2*4*0,99*0,98=291,8

МврIII=МврII*И2ст* * *

МврIII=291,8*2,3* *0,93=611,81 нм

Таблица кинематического и силового расчета

№ вала	n	W	Мвр нм	И ступ	И общее
I	750	78,5	75,2	4 2,3	9.2
II	187,5	19,6	291,8
III	81,5	8,5	611,81

w= ; wI= =78,5

2 Расчет открытой передачи

Открытая цепная передача.

Достойнства:

1) По сравнению с зубчатыми передачами цепные передачи могут передавать движение между валами при значительных межосевых расстояниях (до 8м) ;

2) По сравнению с ременными передачами

а) более компактны,

б) могут передавать большие мощности до 3000кВт),

в) силы, действующие на валы, значительно меньше, так как предварительное натяжение цепи мало,

г) могут передавать движение одной цепью нескольким звездочкам.

Недостатки:

3.1 Расчет зубчатого зацепления редуктора.

1) Выбор материала для зубчатых колес

Таблица 2.

Элемент передачи	материал	dзаготовки	Механические свойства			Термообработка
Элемент передачи	материал	dзаготовки			HB	Термообработка
Ш-1	45	До 90 мм	780	440	230	улучшение
К-2	45	Свыше 120 мм	690	340	200	улучшение

Если редуктор I ступень моменты вращения не значительны для зубчатых колес, назначают сталь 45, но если редуктор II ступень, то назначают легированную сталь 40Х 40ХН.

Нормализация-это термообработка, которая увеличивает пластичность, вязкость снижает внутреннее напряжение улучшает структуру это термообработка нормализация.

Улучшение - это закалка+отпуск улучшает механические свойства

Определяем межосевое расстояние

= (u+1)

=43 коэффицент нагрузки для косозубых передач

И=4 =Мвр =291,8

=1,25, так как не симметричное расположение зубчатых колес относительно опор /1, с.34, табл 3.1/

f= =0,4 /1. с. 35/ коэффицент ширины венца

Допускаемое контактное напряжение

{ }=

{ }= =441,6

Предел контактной выносливости /1. с. 36, табл 3,2/

=2 +70

=2*230+70=530

=1,0-коэффицент долговечности /1. с. 35/

{ =1,2 /1. с. 35/

= (u+1)

=43(4+1) = =0.66

=142мм

по ГОСТу =160мм /1. с 38/

Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТу =160мм

Нормативный модуль зацепления применяем по следующей рекомендаций :

=(0,01 )

=1,6 по ГОСТу =3мм

Примем предварительно угол наклона зубьев и определим числа зубьев шестерни и колеса

Z1= = = = = =21,01; z1=21

Принимаем z1=21; тогда z2=z1,

u=21*4=84 Уточненное значение угла наклона зубьев = = = =0,98

Основные размеры шестерни и колеса:

диаметры делительные

*21=64,28мм

= *98=257мм

диаметры вершин зубьев:

ширина колеса = * =0,4*160=64мм

ширина шестерни b1=b2+5мм=64+5=69мм

определяем коэффицент ширины шестерни по диаметру

= = =1,073

Окружная скорость колес и степень точности передачи

V= = = =2,52м/с

При такой скорости следует принять 8-ю степень точности для косозубых колес.

Коэффицент нагрузки

= * *

Значения даны в табл 3.5 при =2,64, твердости H и несимметричном расположений колес относительно опор с учетом изгиба ведомого вала от натяжения цепной передачи