1. Выбор электродвигателя

Задано: окружная сила , скорость ленты , диаметр барабана

Мощность на валу барабана:

Частота вращения этого вала:

Коэффициент полезного действия:

= 0,95·0,97·0,97·0,99·0,99=0,87

где – соответственно КПД ременной передачи, первой и второй ступеней редуктора, муфты и пары подшипников вала барабана.

Принимаем [2, табл. П.1].

Расчетная мощность электродвигателя:

=4,116/0,87=4,73 кВт

Выбираем [2, табл.П.2] электродвигатель 4А132S643 с параметрами: мощность , частота вращения , кратность пускового момента 2 , диаметр вала

2. Исходные данные

Передаточное отношение привода:

=965/50,2=19,22

Разбивка передаточного отношения по ступеням.

Предварительно принимаем передаточное число ременной передачи u₁=2

Из условия минимальных габаритных размеров и начально меньшего погружения в смазку колеса быстроходной ступени при с=1,1, по графику получаем (рис. 1а) u₂^=3,5, тогда

Окончательно 2, 3,55,

Тогда передаточное отношение привода:

Мощность, частота вращения и крутящий момент на валах привода:

• первый вал (вал электродвигателя)

P₁=P_д=5,5 кВт n₁ =n_д = 965 мин ^–1

T₁=9550P₁/n₁ = 9550·5,5/965=54,43 Нм

• второй вал (быстроходный вал редуктора)

P₂=P_l₁=5,5·0,95=5,225 кВт, n₂ = n_l/ u_l = 965/2=482,5 мин ^–1

T₂=9550P₂/n₂ = 9550·5,225/482,5=103,5 Нм

• третий вал (промежуточный вал)

P₃=P₂₂= 5,225·0,97=5,07 кВт, n₃ = n₂/ u₂ =482,5/3,55=135,9 мин^-1

T₃=9550P₃/n₃ = 95505,07/135,9=356,3 Нм

• четвертый (выходной вал)

P₄=P₃₃= 5,07·0,97=4,92 кВт, n₄ =n₃/u₃=135,9/2,8=48,54 мин ^–1

T₄=9550P₄/n₄ = 9550·4,92/48,54=967,9 Нм

Выбор номинальных нагрузок

Срок службы привода

L_n=n₀t_ck_un_βL₀=370,82605=21840 ч

где n₀ – число рабочих смен в сутки,

t_c – длительность смены,

k_u – коэффициент использования привода,

L₀ – количество лет работы,

n_β – число рабочих дней в году.

Принимаем n₀=3 при пятидневной неделе t_c=7,2, k_u=0,8, n_β=260, L₀=5 лет

Число циклов действия первой ступени нагрузки

N₁=60n₁₁L_h=60·965·0,003·21840=0,38·10⁶

где ₁= 0,003 – относительная продолжительность действия этой ступени;

L_h = 21840 ч. – срок службы привода

. Так как N=0,3810⁶<10⁷, Номинальной нагрузкой для расчета передач привода являются крутящие моменты, соответствующие первой ступени нагрузки

T_н1=54,43 , T_н2=103,5 , T_н3= 356,3 , T_н4=967,9 Нм.

3. Расчет клиноременной передачи

Задано: мощность Р₁=5,5 кВт, частота вращения малого шкива , передаточное число u₁=2, крутящий момент на быстроходном валу Т_н1=54,43 Нм.

Выбираем [ 1 ,табл. 8.12] при мощности Р₁=5,5 кВт ремень сечением Б.

Диаметр малого шкива

d₁= 180 мм [ 1 , табл. 8.10 ]

Диаметр большого шкива при коэффициенте упругости скольжения =0,02

=180·2(1-0,02)=352,8 мм

принимаем по ГОСТ 20889-75

Фактическое передаточное число

=355/180=1,97

Скорость ремня

= м/с

Что меньше предельного значения для ремня типа Б [1, с.144]

Скоростной коэффициент

c_v=1,05-0,0005V²=0,51

Ориентировочное межосевое расстояние [1, с.151] при u₁=2

=2,4180=432

Расчетная длина ремня

Число пробегов ремня

=10³9,09/1721=5,28 с^-1,

что меньше [i]=10 c^-1

Действительное межосевое расстояние

= мм

Угол обхвата малого шкива

=180^˚–57,3·(355-180)/431,65=156,37^°

Окружная сила

=200054,43/180=604,7 Н.

Допускаемая полезное напряжение в ремне

=1,35·0,92·1,010,8=1 МПа ,

где - допускаемое напряжение типовой передачи,

коэффициент динамичности и режима работы. Принимаем =1,35 МПа при σ₀=1,2 МПа [ 1 ,табл.8.10], [ 1 ,табл.8.10]при односменной работе

С_.=1,05-0,0005·²=1.05-0,0005·9,09²

C_α=1–0,003(180–156,37)=0,92

Расчетное число ремней

=604,7/2301=2,62

где А – площадь поперечного сечения ремня, принимаем А=230 мм² [1, табл.8.2] для ремня типа Б.

принимаем Z = 3 .

Нагрузка на валы

=2·1,2·2303sin (156,37/2)=575,32 Н

Максимальное напряжение в ремне

МПа

где Е – модуль продольной упругости,

h – толщина ремня,

q – линейная плотность

Принимаем E=80 МПа [1, с.146], h=10,5[1, табл.8.2],q=0,178 кг/м [2, табл.П.4]

Долговечность ремня

ч

где С_Н, С_u – коэффициенты соответственно непостоянства нагрузки и передаточного числа

σ_у – предел прочности ремня,

принимаем [1, c.151] С_u=1,7 С_Н=1 при u₁=1,34, σ_у=9 МПа, m=8