1. Кинематический расчет

1. Подбор электродвигателя

Для выбора электродвигателя определяют требуемую его мощность и частоту вращения.

Потребляемую мощность (кВт) привода определяют по формуле:

где F_t - окружная сила, F_t=9000 Н; v – скорость ленты, v=0,71 м/с; _общ – общий КПД кинематической цепи.

где _ред – КПД редуктора, _ред = 0,98⁴; _муф – КПД муфты, _муф =0,95; _под– КПД подшипника, _под =0,98.

По таблице 24.9 [2, c. 417] выбирается электродвигатель АИР 90L4/1395 с мощностью P_э=7,5 кВт.

2. Определение частот вращения и вращательных моментов на валах

Определяется частота вращения привода nпр (мин-1)

где p – шаг тяговой цепи, p=80 мм, z – число зубьев звёздочки, z=10

Определяется общее передаточное число транспортёра u_общ

где n_э – частота вращения электродвигателя, n_э=1440 мин^-1.

Передаточное число редуктора u_ред,

Частота вращения тихоходного вала редуктора, мин^-1,

Определяется вращательный момент на тихоходном валу T_T (Hм)

2. Расчет зубчатой передачи

Результаты расчета приведены в распечатках 1 и 2.

В зависимости от вида изделия, его эксплуатации и требований к габаритным размерам выбирают необходимую твердость колес и шестерни и материалы для их изготовления. Передачи со стальными зубчатыми колесами имеют минимальную массу и габариты, тем меньше, чем выше твердость рабочих поверхностей зубьев, которая, в свою очередь, зависит от марки стали и вида термической обработки. Для этого построятся графики, отражающие влияние распределения общего передаточного числа u_ред между быстроходной u_Б и тихоходной u_Т ступенями редуктора, а также способа термообработки зубчатых колес на основные качественные показатели: d_f1Б диаметр впадин быстроходной шестерни, a_wc – межосевое расстояние, разность диаметров вершин колес тихоходной и быстроходной ступеней R и масса редуктора m_ред (см. рис.1).

Так как момент на тихоходном валу мал (Т_т=696,8 Нм), то не следует выбирать твердые колесо и шестерню. Также не рекомендуется выбирать вариант, где отношение передаточных чисел ступеней равно единице, и где диаметр впадин быстроходной шестерни меньше 25 мм (отмечено пунктирной линией). В качестве оптимального следует выбрать вариант с меньшей массой, но и учитывать другие показатели. Поэтому для конструктивной проработки принят вариант 1.

В этом случае выбирается марка стали колеса – 45, а для шестерни – 40Х улучшенная.

3. Эскизное проектирование валов.

Предварительные оценки значений диаметров (мм) различных участков стальных валов редуктора определяют по формулам [2 с.42]:

• для быстроходного вала

где Т_Б – вращающий момент на быстроходном валу.

• для промежуточного вала

Диаметр вала под колесо

где Т_пр – вращающий момент на промежуточном валу.

где d_2Б – диаметр колеса быстроходной ступени, d_2Б =223,2; F_tБ – окружная сила быстроходной ступени, F_tБ=400,3 Н.

по ряду нормальных линейных размеров d_К=22 мм.

Диаметр заплечика колеса

где f – размер фаски колеса, f=1 мм по таблице [2, с.42].

Из условия принимается диаметр под подшипник d_П=20 мм.

• для тихоходного вала

по стандартному ряду d=38 мм

по стандартному ряду посадочных диаметров под подшипники принимается d_П=45 мм.

Диаметр заплечика подшипника

принимается d_БП=53 мм.

Диаметр под колесо

Примерная длина хвостовика тихоходного вала