Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

0154 / DM

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
13.02.2023
Размер:
2.59 Mб
Скачать

Затем выбирается цепь по таблице 1.6, исходя из требуемого

P , при соблюдении условия P

расч

K

ряд

[P

расч

] ,

расч

 

 

 

где [Pрасч] — допускаемая расчетная мощность типовой однорядной передачи по таблице 1.6.

Если однорядная цепь недостаточна или имеет слишком большой шаг (см.таблицу 1.3) , то, варьируя коэффициентами Кряд = 1; 1,7; 2,5 , выбираем многорядную цепь.

Таблица 1.6 - Допускаемая расчетная мощность, [Pрасч], кВт, при z01 25 и n0 1 типовых однорядных передач

Обозначение цепи

Частота вращения малой звездочки n0 1 , об/мин

ГОСТ 13568-97

 

 

 

 

 

50

200

400

600

800

 

ПР-12, 7-9-1

0,19

0,68

1,23

1,69

2,06

ПР-12, 7-18-1

0,35

1,27

2,29

3,13

3,86

ПР-12, 7-18

0,45

1,61

2,91

3,98

4,90

ПР-15, 875-23-1

0,57

2,06

3,72

5,08

6,26

ПР-15, 875-23

0,75

2,70

4,88

6,67

8,22

ПР-19, 05-32

1,41

4,80

8,38

11,4

13,5

ПР-25, 4-57

3,20

11,0

19,0

25,7

30,7

ПР-31, 75-89

5,83

19,3

32,0

42,0

49,3

ПР-38, 1-127

10,5

34,8

57,7

75,7

88,9

ПР-44, 45-172

14,7

43,7

70,6

88,3

101,0

ПР-50, 8-227

29,9

68,1

110,0

138,0

157,0

1.5.3 Выбор цепи при габаритных ограничениях

В этом случае шаг цепи определяется из геометрических соображений с последующим проверочным расчетом.

Например, в рассматриваемом приводе М1 для удобства монтажа и уменьшения габаритов исполнительного механизма рационально принять делительный диаметр большей (ведомой) звездочки в пределах

d2* 0,9 1,2 D ,

 

D

— для барабана ленточного конвейера;

где диаметр

D

б

 

 

Dзв

— для звездочки цепного конвейера.

61

Тогда предварительное значение шага цепи , мм,

 

0

 

 

t* D sin 180

 

t

 

 

z2

 

max

 

 

Далее, по таблице 1.1. выбираем стандартную цепь, шаг которой не должен превышать предельных значений (таблица 1.3).

В качестве габаритного ограничения часто используют межосевое расстояние, и предварительное значение шага цепи в этом случае рекомендуют принимать по соотношению

t* a / 30...50 , мм

1.6 Геометрические параметры цепной передачи

Диаметры делительных окружностей звездочек определяют по

 

di

 

 

t

 

 

 

.

формуле ( i=1,2 ), мм,

sin

180

 

 

 

 

zi

Минимальное межосевое расстояние, мм, ограничивается минимально допустимым зазором между звездочками (30...50 мм):

amin da1 da 2 30...50 , 2

где dai - диаметры вершин звездочек, мм, (i=1,2 )

 

 

 

0,5 ctg180

0

 

d

ai

t

 

,

 

 

Zi

 

 

 

 

 

 

 

По соображениям долговечности цепи на практике рекомендуют принимать a 30...50 t. .

Число звеньев цепи (длина цепи в шагах)

*

 

2a

 

z z

2

z

2

z

 

 

t

 

 

 

 

1

 

1

 

 

 

 

L t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

120 .

t

2

 

 

2

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученное значение округлить до целого четного числа Lt и уточнить межосевое расстояние.

62

Р1 , кВт;
амонт, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

z z

2

 

 

 

 

z z

2

2

z

2

z

 

2

a

 

 

 

L

1

 

L

 

1

 

8

 

1

 

 

 

расч

4

2

 

2

 

 

2

 

 

 

t

 

 

 

t

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Монтажное межосевое расстояние из условия нормального провисания цепи, мм,

aмонт a расч a ,

где a 0,002 0,004 a расч .

Величину a монт принять целым числом в пределах aminмонт aмонт amaxмонт.

2ПРОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ ЦЕПНОЙ ПЕРЕДАЧИ

При несоблюдении приведенных ниже условий необходимо изме-

нить шаг или число рядов цепи и скорректировать проектировочные расчеты.

2.1 Проверка долговечности цепи

Число ударов цепи, с-1

z1 n1 508 .

15 Lt t

Размерность в формуле: n1, об/мин; t, мм.

2.2 Проверка на отсутствие резонансных колебаний цепи

Критическая частота вращения малой звездочки, об/мин,:

 

 

 

 

9,5 105

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

 

 

 

nкр1

 

 

 

 

1

 

n1 ,

 

 

z1 aмонт

Vц q

 

 

 

 

 

 

 

 

где q — погонная масса цепи, кг/м (таблица 1.1);

Vц

t z n1

 

 

 

 

 

 

 

 

60 1000 - средняя скорость цепи, м/с.

 

 

Размерность в формуле:

63

2.3 Проверка цепи по запасу прочности при кратковременной перегрузке

Натяжение ведущей ветви цепи при кратковременной перегрузке

 

 

 

 

 

 

 

 

F

K

П

F F

f

,

 

 

 

 

 

 

 

 

1max

 

t

 

где

 

K П

 

Tmax

- кратность перегрузки (пусковая характеристика

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

электродвигателя);

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

2000 Т

 

 

 

 

 

 

F

 

1

 

 

 

 

1

- окружная сила, передаваемая цепью, Н;

 

 

 

 

 

 

t

Vц

 

 

d1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F f 10 3 a расч q g K f , Н — натяжение от провисания

(силы тяжести) ведомой ветви цепи (aр а с ч ,мм, g = 9,81 м/с2

— ускорение свободного падения);

K f 1 5cos2 — коэффициент, учитывающий наклон линии цен-

тров звездочек к линии горизонта. Коэффициент запаса прочности цепи S

S

Fразр

S 7 0,25 t n

10

3

,

 

 

 

1

 

 

 

F1max

 

 

 

где t, мм; n1, об/мин.

2.4 Проверка цепи на износостойкость по условному давле-

нию

Из условия не выдавливания смазочного материала в шарнирах

цепи, условное давление в шарнире цепи

p0

p

Ft

p

 

,

 

Aш

 

Kэ

где А — площадь шарнира по таблице 1.1;

p0 ш допускаемое условное давление в шарнире цепи, определяемое по таблице 1.5 для выбранной цепи.

64

3 НАГРУЗКИ В ВЕТВЯХ ЦЕПИ И НА ВАЛЫ ЗВЕЗДОЧЕК

y

 

 

ψ

 

 

 

 

F1

FВ φ

 

 

ψ

 

 

 

 

 

γ

β

 

 

 

 

F2

 

x

 

 

 

Натяжение ведущей ветви цепи при номинальном режиме работы

F1 Kд Ft FV F f ,

где K д — коэффициент динамичности (см. п. 1.4);

FV q V 2 Н — центробежная сила;

q, кг/м — по таблице 1.1; Натяжение ведомой ветви

F2 FV F f .

Нагрузка на валы

FВ F12 F22 2F1 F2 cos 2 ,

где

 

 

 

 

 

 

d

2

d

 

 

 

 

 

 

1

 

,

 

 

 

2 a

 

 

arcsin

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 — угол между ветвями цепи, a a

расч

.

 

 

 

 

 

 

 

65

Угол между вектором FB и линией центров передачи

 

 

 

 

 

 

F1 F2

sin

 

 

 

arctg

 

 

 

 

.

F F

cos

 

 

 

 

 

 

1 2

 

 

 

 

Угол наклона вектора F В

к горизонту

 

 

 

 

,

 

где — угол наклона цепи к горизонту.

 

Величины

 

В и используют в уточненных расчетах вала ре-

F

 

 

 

 

 

 

дуктора, предварительно

разложив

F В

на горизонтальную

FBx FВ cos и вертикальную

FBy FВ sin составля-

ющие.

Отметим, что для цепной передачи, работающей по принципу зацепления, а не трения, величина Ff не имеет такого решающего влияния, как для ременной передачи. Обычно Ff составляет всего не-

сколько процентов от Ft.

Для распространенных на практике тихоходных и среднескоростных передач (V < 10 м/с) Ff составляет не более 5% от Ft, а FV - не

более 0,5% от Ft.

При этом в практических расчетах можно принимать

F 0

и

F

F K

д

F

2

B

1

 

t

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

F cos

 

 

 

F

 

 

 

Bx

 

 

1

 

 

 

F

F sin

 

 

 

By

 

 

1

66

РАЗДЕЛ III РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ ПРИВОДА ВТОРОЙ МОДИФИКАЦИИ (М2)

Условия задачи

Рассчитать одноступенчатую червячную передачу с архимедовом червяком (ZA), входящую в привод к ленточному или цепному транспортеру.

Исходные данные для расчета

1) Кинематическая схема привода М2 (рисунок 1).

Привод второй модификации состоит из электродвигателя 1, ременной передачи 2, одноступенчатого червячного редуктора 3 и компенсирующей муфты 4, соединяющей выходной вал редуктора с приводным валом барабана ленточного конвейера 5.

Принятые на схеме нагрузочные и кинематические обозначения: Pэ PI , PII , PIII — мощность на валах передачи, кВт;

nэ nI , nII , nIII — частота вращения валов, об/мин; Tэ TI , TII , TIII — крутящий момент на валах, Н м; NI , N II , NIII — число циклов нагружения валов; z1 — число заходов червяка;

z2 — число зубьев червячного колеса.

2)Усилие на ленте Fл или на цепи Fц транспортера, Н.

3)Линейная скорость ленты V л или цепи Vц , м/с.

4)Диаметр барабана ленточного транспортера Dб , мм или шаг це-

пи звездочки t, мм и Z зв — число зубьев звездочки транспортера.

5)Режим нагружения и суммарный срок службы привода те же, что и для привода М1.

6)Параметры электродвигателя: тип, марку, мощность Pэ и ча-

стоту вращения nэ первоначально принять такими же, что и в приводе М1 (см. раздел I).

67

1 — электродвигатель, 2 — ременная передача, 3 — червячный редуктор, 4 — муфта, 5 — исполнительный механизм.

Рисунок 1 (М2) - Кинематическая схема привода второй модификации.

1 РАСЧЕТ ОБЩИХ ПАРАМЕТРОВ ПРИВОДА М2

Выбор электродвигателя и определение силовых и кинематических параметров проводится с учетом КПД червячной и ременной передачи:

0,7 ÷ 0,75 — при z1 = 1 (uчер > 30),

ηчер= 0,76 ÷ 0,85 — при z1 = 2 (uчер = 15 ÷ 30), 0,86 ÷ 0,92 — при z1 = 4 (uчер = 8 ÷ 15);

68

ηрем=

0,96

÷ 0,98

— для плоскоременной передачи,

0,95

÷ 0,97

— для клиноременной передачи;

 

 

 

а

также КПД муфты

м

0,98 0,99

и подшипников качения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

пк

0,99 0,995 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Учитывая более низкий КПД червячных передач по сравнению с КПД зубчатых передач, мощность первоначально выбранного электродвигателя может оказаться недостаточной для нормальной работы исполнительного механизма.

Общий КПД привода М2

об рем ред м ,

 

 

где КПД червячного редуктора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ред черв пк2 .

 

 

 

Требуемая мощность на валу электродвигателя, кВт

 

 

 

*

 

 

P

 

 

,

 

 

 

 

Pэ

об

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где P Pб или Pц ;

Pб

F V

л

, кВт

Pц

Fц Vц

, кВт

1000

1000

 

 

 

л

 

 

 

 

 

При Pэ 0,95Pэ* мощность выбранного электродвигателя до-

статочна. В противном случае необходимо выбрать электродвигатель большей мощности, используя таблицу1.2 разд. I.

Общее передаточное число привода М2 остается таким же, как в приводе М1, т.к. частоты вращения электродвигателя и исполнительного механизма не изменились

n

uоб n э .

III

Передаточное число червячного редуктора принимаем

u*чер uкон uцил 10 и уточняем по стандартизованному ряду:

10; (11,2); 12,5; (14); 16; (18); 20; (22,4); 25; (28); 31,5; (35,5); 40

В скобках указаны значения второго ряда чисел.

Примечание - uкон и uцил определяются при расчете привода М1 (см. раздел I).

69

Тогда передаточное число ременной передачи будет

U

 

 

U об

(округлить до сотых ).

рем

Uчер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проверить условие 1,5 ≤ Uрем ≤ 3,0.

В случае, если частота вращения электродвигателя изменена ( например, увеличена) по сравнению с приводом М1, тогда при разбивке общего передаточного числа Uоб по ступеням можно

задаться

передаточным числом червячной передачи

в пределах

U *

 

 

 

U об

 

 

 

U об

10 40

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чер

[U рем]

1,5 3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Затем выбрать из стандартизованного ряда чисел

U

чер

и уточнить

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U рем

 

U об

так, чтобы соблюдалось условие 1,5 ≤ Uрем ≤ 3,0 .

 

 

 

Uчер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Врезультате должны быть уточнены:

1)мощности на валах привода, кВт:

PI PЭ ,

 

 

 

PII PЭ рем пк ,

PIII PЭ об ;

 

2)

частоты вращения валов, об/мин:

 

 

 

 

 

 

n

 

n ,

 

 

 

 

nII

 

 

nI

 

,

 

nIII

 

nII

;

 

 

I

 

 

 

 

 

u рем

 

uчер

 

 

 

 

э

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3)

угловые скорости валов, рад/с:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

 

II

 

I

 

 

 

 

III

 

II

I

э

I

,

 

 

,

 

 

 

;

 

u рем

 

 

 

 

 

uчер

30

 

 

 

 

4)

крутящие моменты на валах, Н∙м:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

P

 

T

1000 Pi

 

 

 

 

 

 

T

9550

i

 

или

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

n

 

i

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где P,кВт , n,об мин, ω, рад/сек; i=I,II,III.

Результаты расчетов свести в таблицу.

.

70

Соседние файлы в папке 0154