1 рпз

Добавил:

Mehanik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

наибольший диаметр колеса

daM2 := da2

= 328.0 мм

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

10.02.2023

Размер:

224.5 Кб

Скачать

☆

1 / 21 2 > Следующая >>>

1.Кинематический расчетпривода

1.1.Выборэлектродвигателя

Искомаямощностьэлектродвигателя:

P :=	F v	=	350 g v
P :=	η	=	ηобщ
где: F := 3500 тяговое усилие,Н;
v := 0.25 скорость ленты, м/с;
D := 0.35 диаметрбарабана,м;
ηобщ-коэффициент полезногодействия (КПД) всегопривода.
ОбщийКПД:
ηобщ := ηч ηц ηп3 ηм ηб где
ηч := 0.85 -КПДчервячной передачи;
ηц := 0.95 -КПДцепнойпередачи;
ηп := 0.99 -КПДоднойпары подшипника;
ηм := 0.98 -КПДупругойвтулочно-пальцевой муфты;
ηб := 0.98 - КПД барабана;

тогда ηобщ := ηч ηц ηп3 ηм ηб→ 0.85 0.95 0.993 0.98 0.98 → 0.752 и

Pдв :=	350 g v 10− 3	350 9.8 0.25 10− 3	→ 1.14	кВт
Pдв :=	→		→ 1.14	кВт
	ηобщ	0.752

Выбираемэлектродвигатель

А) 4A100S4Y3,синхронная частота которогоnc1 := 1500 об/мин,а коэффициент скольжения

S1 := 3.4 %; Pдв.ном := 1.5 кВт

А) 4A100S4Y3,синхронная частота которогоnc2 := 1000 об/мин,а коэффициент скольжения

S2 := 3.4 %; Pдв.ном := 1.5 кВт

Частота вращения приводноговала:

nв :=

60 v

60 0.25

→ 13.6 об/мин

π D

→

π 0.35

Номинальнаячастотавращения:

1500

3.4

А)

ном1

:= n 1 −

→

1 −

→ 1449.0 об/мин

100

1000 1 −

3.4

Б)

ном2

:= n

1 −

→

→ 966.0 = 966 об/мин

100

Передаточноеотношение:

А) i

nном1

→ 1449.0 → 107.0

общ1

nв

13.6

Б) i

nном2

→ 966 → 71.0

общ2

nв

13.6

Передаточноеотношение: примем iцеп := 3

А) i

iобщ1→

107.0 → 35.7 Принимаемизстандартногоряда i

:= 35.5

стр51

чер

iцеп

чер1

iобщ:= iчер1 iцеп→ 35.5 3 → 106.0

Погрешность в определении передаточногоотношения:

∆ :=

iобщ1− iобщ

100 →

107.0 − 106.0

100 → 0.943 %

iобщ

106.0

Б) i

iобщ2→

71.0 → 23.7 Принимаемизстандартногоряда i

:= 24

чер

iцеп

чер2

iобщ:= iчер2 iцеп→ 24 3 → 72.0

Погрешность в определении передаточногоотношения:

∆ :=

iобщ2− iобщ

100 →

71.0 − 72.0

100 → 1.39 %

iобщ

72.0

Выбираем вариант "А":марка двигателя 4A100S4Y3 потабл.2.2[стр.30[1]]

1.2.Определение частот вращениянавалахпривода

1вал.Моментдвигателяноминальногоимаксимальногорежима: nдв := nном1 = 1449 об/мин

Тдв.max:= 9550		Pдв		Tmax	→ 9550	1.14	1.6		→ 12.02 Н∙м

						1449	1
			nдв	Tном		1449	1
Тдв.ном := 9550			Pдв	Tmax	→ 9550	1.14	1	→ 7.513		Н∙м

						1449	1
			nдв	Tном		1449	1
где	Tmax-кратностьмаксимальногомоментадвигателя.
	Tном

2вал.Моментбыстроходноговаланоминальногоимаксимальногорежима:

nдв 1449

nбыстр := iчер1 → 35.5 → 40.82 об/мин

Тбыстр.ном := Тдв.ном iчер1 ηч→ 7.513 35.5 0.85 → 226.7 Н∙м

Тбыстр.max:= Тдв.maxiчер1 ηч→ 12.02 35.5 0.85 → 362.7 Н∙м

3вал.Моменттихоходноговаланоминальногоимаксимальногорежима:

	nбыстр		40.82
nтих :=		→		→ 13.61	об/мин
	iцеп		3

Ттих.ном := Тбыстр.ном iцеп ηц → 226.7 3 0.95 → 646.1 Н∙м

Ттих.max:= Тбыстр.maxiцеп ηц → 362.7 3 0.95 → 1034.0 Н∙м

→ 1.06 × 104 60 1.449 × 103 35.5

→ 2.595 × 107 циклов

2.Расчетчервячной

2.1.Режимработычервякаи червчногоколесаи расчетнаянагрузка

Машинное время работы[стр. 83[1]] : tΣ := Lгод 365 Kгод 24 Kсут ПВ

где: Lгод := 6 лет -срокслужбы,годы;

Kгод := 0.8 -коэффициент годовогоиспользования;

Kсут := 0.4 -коэффициент суточногоиспользования;

ПВ := 0.63относительная продолжительность включения

тогда: tΣ := Lгод 365 Kгод 24 Kсут ПВ→ 6 365 0.8 24 0.4 0.63 → 10596.0 часов Наработка червяка червячнойпередачи:

Nk1 := tΣ 60 nдв→ 1.06 × 104 60 1.449 × 103 → 9.212 × 108 циклов Наработка червячногоколеса червячной передачи:

Nk2 := tΣ 60 inдв чер1

Коэффициент долговечностипоконтактнойпрочности:

3 N KНд := KНE KНG

где: KНG := 10 106 -база контактных напряжений,циклов Коэффициентэквивалентности:

3
	N	T	3 N
KНЕ :=	∑	i		Ni где:
		Tmax
	i = 0

Ti-текущиймомент;

Tmax-наибольшиймомент нормальнопротекающеготехнологическогопроцесса; Ni- числоциклов,обработанные при моменте,Ti.

1.6

0.002

1 3

0.4

KНЕ :=

1.6

→ 0.433

1.6

тогда

:= K

Nk1

→ 0.433

9.212 × 108

→ 1.956

KНG

10 106

Нд1

НЕ

:= K

Nk2

→ 0.433

2.595 × 107

→ 0.595

KНG

10 106

Нд2

НЕ

Коэффициент долговечностипоизгибу:

:= K

KFG

Fд

где: KFG := 106 -база изгибных напряжений. Коэффициент эквивалентностипоизгибупотабл.4.1:

9
	N	T	9 N
KFE :=	∑	i		Ni т.е.
		Tmax
	i = 0


		9
		9	1.6			9		0.002			1		9		2		0.4	9	5
KFE :=			1.6					7		+					7	+			7	→ 0.548	тогда
KFE :=										+	1.6					+	1.6			→ 0.548	тогда
											1.6						1.6
					3							3
K		:= K			3		Nk1		→ 0.548			3		9.212 × 108				→ 5.332
K		:= K					KFG		→ 0.548							106		→ 5.332
	Fд1			FE			KFG									106
					3							3
K		:= K			3		Nk2		→ 0.548			3		2.595 × 107				→ 1.622
K		:= K					KFG		→ 0.548							106		→ 1.622
	Fд2			FE			KFG									106

Для решения вопроса онеобходимости определения коэффициента долговечностиKНдсначала

подбираемматериалвенца червячногоколеса поуказаниям в [§7.4.,1] Ожидаемаяскоростьскольженияпоформуле

			4 nдв	3			→ 4 1449 3		→ 1.328 м/сек
v	ск	:=			Т	103		12.02 103

			105			дв.max	105

Произведение KНЕ ПВ = 0.273

Потабл. 7.1выбираем материалгруппыIIб,а именнобронзуЛЦ23А6ЖЗМц2. способ отливки - в кокиль σв := 450 МПа

σТ := 295 МПа

Согласно§7.4принимаемчервякизстали18ХГТсцементациейизакалкойдотвердости HRC := 60. Cv := 1.23

[σH] := 275 − 25 vск→ 275 − 25 1.328 → 241.8 МПа

Нагрузкараспределяетсяпоширине зубанеравномерно,приработевозникаюттолчки.Дляучетаэтого эквивалентныймомент умножают на коэффициент нагрузки

K := Kβ Kv где

z2 3

Kβ := 1 + θ (1 − x) -коэффициент концентрации

при z1 := 1 --z2 = z1 iчер1 = 35.5 примем z2 := 36

Коэффициент режима x := 0.6принимаютпотабл.4.1взависимостиотклассанагрузки tкоэффициент деформациичервяка θ := 72 определяютпотабл. 7.4тогда

			z		3		3
K	β	:= 1	+	2	(1 − x)	= 1 + 36	(1 − 0.6) = 1.05
				θ
						72

Kv := 1 коэффициента динамичности, тогда

K := Kβ Kvкоэффициентадинамичности

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ Предварительное значение межосевого расстояния

T 103

a' := 61

гдеT

:= Т

K =

1034.0 0.595 1.05 = 646.0 Н∙м- расчетный момент

[σH]2

тих.max

Нд2

Tp 103

тогда a' := 61

646.0 103

135.9 мм округляем доa' := 180мм стр 51

[σH]2

241.82

Модуль (предварительный)

m' := 1.5

= 1.5 180

7.5 мм принимаем доm' := 8мм

Коэффициентдиаметрачервяка

q' :=

2 a'

− z

2 180 − 36

= 9.0 мм принимаем доq' := 8мм

Коэффициентсмещения

χ :=

a' −

(z2 + q')

180 −

(36 +

8) = 0.5

Он должен находиться в пределах ± 1.

Уголподъема витка червяка на делительномцилиндре

180

γ := atan

atan

0.1244 рад - γ

= 7.128 град

Уголподъема витка червяка на начальномцилиндре

180

γw := atan

atan

0.1107 рад - γw

= 6.343 град

q' + 2 χ

8 + 2 0.5

Длину b'1 := (11 + 0.1 m') m' = 94.4 ммпринимаютпо табл. 7.5.

Длина шлифуемыхчервяковне менее

b1 := b'1 + 4 m' = 94.4 + 4 8 = 126.4 примем b1. := 155 мм

Ширина венца червячного колеса

b2 := 0.315 a' = 0.315 180 =

56.7 мм примемb2. := 60 мм

После определения основныхпараметроввычисляютфакти ческое контактное напряжение

d2 := z2 m' =

36 8 = 288.0 мм—делительный диаметр колеса;

dw1 := m' (q' + 2 χ)

8 (8 + 2 0.5)

72.0 мм - начальный диаметр червяка

тогда

Tp 103

480

646.0 103

σH := d2

= 157.9 МПа < [σH] = 241.8 МПа

m' (q' + 2 χ)

288.0

8 (8 + 2 0.5)

Проверяемстатическуюконтактнуюпрочность.Предельное контактное напряжение по табл.7.3

[σHmax]:= 2 σТ =

2 295 =

590.0 МПа

Максимальное контактноенапряжение по формуле

2 Ттих.max103

σHmax:= σH

157.9

2 1034.0 103

= 159.7 МПа

Ттих.max103 KНд1

1034.0 103 1.956

Проверяемнапряжение изгиба.Допускаемое напряжение изгиба по табл.7.3

[σF] := 0.25 σТ + 0.08

σв = 0.25 295 + 0.08 450

= 109.7 МПа

Напряжение изгиба.взубьяхколеса по формуле

σF :=

YF cos(γw)

Ft KFд K где

1.3 m' d

YF := 1.64 - коэффициентформы зуба при

zv :=

= 36.67

cos(γw)3

cos(0.1107)3

Окружная сила на колесе по формуле

Ft3 :=

2 Ттих.max103

2 1034.0 103

= 7181.0 H тогда

288.0

σF :=

YF cos(γw)

Ft3 KFд2 K =

1.64 cos(0.1107)

7181.0

1.622 1.05 = 26.62 МПа <[σF] = 109.7 МПа

1.3 m' d

1.3 8 72.0

Проверяемстатическуюпрочностьна изгиб по формуле

Предельное напряжение изгиба по табл.7.3.

[σFmax]:= 0.8

σТ =

0.8 295 = 236.0 МПа

σFmax:= σF

2 Ттих.max103

26.62

2 1034.0 103

= 32.82 МПа < [σFmax]МПа

Ттих.max103 KFд2

1034.0 103 1.622

ГЕОМЕТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ

Основные размеры червяка (рис.2):

делительный диаметр

d1 := m' q' = 8 8 = 64.0 мм

начальный диаметр

dw1 := m' (q' + 2 χ)

8 (8 + 2 0.5)

72.0 мм

диаметр вершин витков

da1 := d1 + 2 m' = 64.0 + 2 8 = 80.0 мм

диаметр впадин витков

df1 := d1 − 2.4 m' = 64.0 − 2.4 8

= 44.8 мм

Основные размеры червячного колеса (рис.3)

делительный диаметр

d2 := m' z2 = 8 36 =

288.0 мм

диаметр вершин зубьев

χ)

da2 := d2 + 2 m' (1 +

= 288.0 + 2 8 (1 + 0.5)

= 312.0 мм

диаметр впадин зубьев

df2 := d2 − 2 m' (1.2 − χ)

= 288.0 − 2 8 (1.2 − 0.5) = 276.8 мм

Рис2.Основные размеры червяка

Рис3.Основные размеры червячного колеса

Радиусзакругления колеса по формуле

Ra := 0.5 d1 + m' = 0.5 64.0 + 8 = 40.0 мм

СИЛЫ В ЗАЦЕПЛЕНИИ ЧЕРВЯЧНОЙ ПАРЫ

Окружная сила на червяке,равная осевой силе на колесе.

Ft2 :=

2 Ттих.max103

2 1034.0 103

= 951.9 H

72.0 35.5 0.85

dw1 iчер1 ηч

Fa3 := Ft2 = 951.9 H

Радиальнаясила,раздвигающая червяки колесо,

Fr2 := Ft3 tan 20

7181.0 tan 20

= 2614.0 H

180

КОЭФФИЦИЕНТЫ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ. НАГРЕВ РЕДУКТОРА

Вобщемслучае КПДчервячного редуктора при расчетной нагрузке

ηч := 1 −

ψэ −

ψу−

ψм − ψв

При приведенныхкоэффициентовтрения f := 0.038 и углы трения ρ := 2.33 град по табл 7.7

ψэ := 1 −

tan(γw)

= 1 −

tan(0.1107)

= 0.2713

tan γw

tan

0.1107

2.33

180

Потерив уплотненияхпо рис.7.6

ψу := 0.045

Потерина барботажпри nдв = 1449

ψм1449 := 0.02

Потерина барботажпри nбыстр = 40.82 ψм40.8 := 0.02 тогда

ψм := ψм1449	nбыстр		= 0.02	40.82	= 0.0005634
	n	дв		1449

Потеринавентиляторприпх=1500порис.7.6 ψв := 0.1 тогда

ηч := 1 − ψэ − ψу− ψм − ψв = 1 − 0.2713 − 0.045 − 0.0005634 − 0.1 = 0.5831

Температура масла в корпусе редуктора с вентилятором при KT := 16 Вт/м^2• °C - коэффициент теплоотдачи;

ψ := 0.3 —коэффициент,учитывающий отвод тепла через основание редуктора

A := 20 a' 10− 3 1.7 =

20 (180 10− 3)1.7

= 1.084 м^2

t0 := 25 °C

KTВ := 35 Вт/м^2• °C —коэффициент теплоотдачи части поверхностикорпуса,обдуваемой вен

тилятором:

t :=

Pдв 103 (ψэ − ψу− ψм)

K 4

+ t

ПВ

(0.6 +

) + K

0.4 A

НЕ

TВ

t =

1.14 103 (0.2713 − 0.045 − 0.0005634) 0.433 4

+ 25 = 28.22 °C

0.63

[16 (0.6 + 0.3) + 35 0.4] 1.084

редуктор работаетбезперегрева.(меньше95°C)

Расчетцепнойпередачи

Расчетследуетначинатьсвыборачислазубьевведущейзвездочки.

Поформуле zц1 := 29 − 2 iцеп→ 29 − 2 3 → 23.0 принимаеzц1 := 23. Числозубьев ведомой звездочкиzц2 := zц1 iцеп→ 23 3 → 69.0

Определяем коэффициент КэВсоответсвиис пояснениями кэтойформуле принимаемk1 := 1; k2 := 1 приусловии,чтомежосевоерасстояние а=(30-60)t; k3 := 1 ; k4 := 1.5; k5 := 1.25; (приработев одну

смену).

Кэ := k1 k2 k3 k4 k5 → 1 1.5 1.25 → 1.875

Определяем шагцепи,предварительно принявориентировочнодопускаемоеtсреднее давление [р]по нормам

DIN 8195,приведенным в пояснении формуле: [p] := 30МПа

Поформуле (10.10) находим

→ 23.82 мм

Тбыстр.ном 103 Кэ

t := 2.8

→ 2.8

226.7 103 1.875

zц1 [p]

23 30

примем tц := 19.05 мм

Определяем скорость цепи:

vц :=

zц1 tц nбыстр

→ 23 19.05 40.82

→ 0.2981 м/с

60 103

Проверяем расчетное давление по формуле

pц := 2.8

Тбыстр.ном 103 Кэ

→ 2.8

226.7 103 1.875

→ 29.34

МПа

t 3

2 23 19.053

2 z

ц1 ц

Условие р<[р] выполнено.

Потабл. 10.1подбирали цепьприводнуюроликовую двуряднуюнормальной серии Цепь 2ПР19.05-72ГОСТ13568-75

Определяемгеометрическиепараметрыпередачи:межосевоерасстояние(принимаем)

ац := 40 tц → 40 19.05 → 762.0 мм Числозвеньев цепи поформуле

zц := zц1 + zц2→ 23 + 69.0 → 92.0
	:=	zц2 − zц1	→		69.0 − 23		→ 7.321
						2 π
		2 π				2 π
L	:= 2 40 + 0.5 z			ц	+	2 → 2 40 + 0.5 92.0 +		7.3212	→ 127.3
t				ц		40		40

примемчетноечисло Lt := 128

расчетнаядлина цепи

Lц := Lt tц → 128 19.05 → 2438.0 мм

Поформуле проверяем цепь почислуударов:

w := 4 zц1 nбыстр → 4 23 40.82 → 0.489 с-1 60 Lt 60 128

Допускаемоезначение [w] :=

508

→

508

→ 26.67

с-1

условие w <[w] выполнено

19.05

диаметрделительнойокружности

dд1 :=

zц1 tц

→

23 19.05 → 139.5 мм

окружное усилие

2 Тбыстр.ном 103

→

2 226.7 103 → 3250.0 H

dд1

139.5

массацепи mц := 3 ; kf := 6

:= m v

→ 3 0.29812 → 0.2666 H

:= 9.81 k

m а 10− 3 → 9.81 6 3 762.0 10− 3 → 134.6 H

Коэффициент запасапрочностицепипоформуле

s :=

72 103

→

72 103

→ 21.27

F1 + Fц + Ff

3250.0

+ 0.2666

+ 134.6

Из табл. 10.2следует,чтокоэффициент запаса прочности должен быть [s] >8,6. Следовательно,условие s >[s] выполнено.

1 / 21 2 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке 1

#
10.02.2023224.5 Кб141 рпз.pdf
#
10.02.2023708.41 Кб141.xps
#
10.02.2023158.42 Кб142 рпз.pdf
#
10.02.202339.65 Кб14zvez.cdw
#
10.02.202333.42 Кб14Вал.cdw
#
10.02.202349.21 Кб14Колесо.cdw