6. Орієнтовний розрахунок валів приводу

Перший етап конструювання приводу – розроблення ескізного проекту, що потребує визначення міжосьових відстаней, діаметрів і ширини шківів, зубчастих коліс і розмірів черв’яків. Виконуючи ескізний проект, визначають розміщення деталей передач, відстані між ними, орієнтовні діаметри ступенів валів, вибирають типи підшипників і схеми їх установки.

Під час виконання проектного розрахунку на початковому етапі відомі лише деталі, що розміщуються на валах та діючі зовнішні навантаження у вигляді обертових (крутних) моментів, які передаються валами. Внутрішні навантаження (реакції в опорах, моменти згину в перерізах валів) на даному етапі невідомі, оскільки невідомі відстані між опорами, що не дає можливості виконати розрахунок валів на втомну міцність та визначити довговічність підшипників кочення.

А тому діаметр валів на початковому етапі розрахунку визначають у характерних перерізах за умовою міцності на кручення.

Діаметри вихідних кінців валів для перерізів, у яких діє тільки крутний момент визначають за формулою:

, мм,

(6.1)

де – обертовий (крутний) момент, Н·м, визначений для однопоточного і двопоточного приводів, відповідно, за формулами (3.25; 3.26 і 3.27) і (3.28; 3.29; 3.31 і 3.32);– допустиме напруження на кручення, МПа. В цьому випадку для сталевих валівМПа. Менші значенняберуть для швидкохідних валів, більші – для тихохідних.

В інших випадках, наприклад, у конструкції проміжного вала двоступінчастого циліндричного редуктора, немає перерізів, які зазнають тільки деформації кручення. Між опорами вал зазнає згин у всіх перерізах, а ділянка вала між зубчастими колесами додатково скручується. А тому діаметр вала під зубчастим колесом також оцінюють з умови міцності на кручення за тією ж формулою (5.1), беручи заздалегідь знижене допустиме напруження МПа.

Крутний момент , Н·м, визначається за формулою (3.31).

Величини, розрахованих за формулою (5.1), діаметрів валів округляють до цілих чисел, керуючись рядом нормальних лінійних розмірів у відповідності з ГОСТ 6636-69: 20; 22; 25; 28; 32; 36; 40; 45; 50; 56; 61; 71; 80.

7. Приклади розрахунку механічних передач гнучкою в’яззю та їх елементів у приводі загального призначення

Завдання: Розрахувати передачі гнучкою в’яззю, що входять у привод стрічкового транспортера, кінематична схема якого показана на рис. 7.1.

Потужність на барабані транспортера кВт; частота обертання барабанахв^-1; навантаження спокійне з перевантаженням при пуску до 120%. Робота двозмінна. Кут нахилу лінії центрів шківів до горизонту . Нахил лінії центрів зірочок до горизонту. Ланцюгова передача з регульованою міжосьовою відстанню і періодичним змащенням.

Рис. 7.1. Схема приводу стрічкового транспортера: 1 – електродвигун; 2 ‑ пасова передача; 3 – редуктор циліндричний одноступінчастий; 4 – ланцюгова передача; 5 – стрічковий транспортер

7.1. Кінематичний і силовий розрахунок приводу стрічкового транспортера

7.1.1. Вибір електродвигуна.

1. За табл. 3.1 ККД пасової передачі ; зубчастоїі ланцюговоїз урахуванням втрат у підшипниках. Редуктор має дві пари підшипників кочення, барабан транспортера – одну пару.

2. Загальний ККД приводу транспортера визначають за формулою (3.4):

3. Потрібну потужність електродвигуна визначають за формулою (3.3), кВт:

.

Вибираємо за табл. 3.2 електродвигун типу 4А100L2У3, для якого номінальна потужність кВт; частота обертання за номінальною потужністюхв^-1; відношення ;; висота центрівмм; максимальні габаритні розміри; діаметр вала і довжина хвостовика(табл. 3.4).

4. Потужність на швидкохідному валу редуктора, кВт:

.

5. Потужність на тихохідному валу редуктора, кВт:

.

7.1.2. Визначення загального передатного числа і розбивка його за ступенями.

1. Загальне передатне число визначають за формулою (3.13):

.

2. Використовуючи дані табл. 3.3 розбивають за ступенями так. Беруть передатне число редуктора, ланцюгової передачі. Передатне число пасової передачі визначають за формулою (3.9):

.

7.1.3. Визначення частоти обертання і крутних моментів на валах привода транспортера.

1. Частоту обертання швидкохідного вала редуктора визначають за формулами (3.13; 3.14), хв^-1:

.

2. Частоту обертання тихохідного вала редуктора визначають за формулою (3.14), хв^-1:

.

3. Крутний момент на валу електродвигуна визначають за формулою (3.25), Н·м:

.

4. Крутний момент на швидкохідному валу редуктора, Н·м:

.

5. Крутний момент на тихохідному валу редуктора, Н·м:

.

6. Крутний момент на вихідному валу транспортера, Н·м:

.