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

ДМ_КП_МВ_Кінематичний_2013

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
19.05.2015
Размер:
411.99 Кб
Скачать

um = 0,88 u ред =0,88 15,48 =3,46.

uв = u ред = 15,48 = 4,47 um 3,46

3. Визначення потужності, частоти обертання і крутних моментів кожного вала привода.

а) Вихідний вал редуктора (вал І)

Потужність на вхідному валу редуктора:

Р1 = Рпотр. ηм ηпід = 7779·0,98·0,99 = 7547,19 Вт;

де Рред.

– потрібна потужність електродвигуна, Вт;

 

ηм

коефіцієнт корисної дії муфти;

 

 

ηпід

коефіцієнт корисної дії пари підшипників вала.

Частота обертання вала:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n1 = nдв = 960 хв-1

 

 

Кутова швидкість вхідного вала:

 

 

 

w1 = p × n1

=

3,14 × 960

= 100,48 1

c

,

 

 

 

 

 

30

 

30

 

 

 

Крутний момент на вхідному валі:

 

 

 

Т1 =

Р1

 

=

7547,19

= 75,11 Нм

 

 

 

 

 

 

 

w

100,48

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

б) Проміжний вал редуктора (вал ІІ).

Потужність, що передається проміжним валом:

 

Р2 = Р1 ηпід ηз.п. = 7547,19·0,99·0,97=7247,56 Вт,

де ηпід

коефіцієнт корисної дії пари підшипників вала;

ηз.п

ККД коефіцієнт корисної дії швидкохідної передачі.

Частота обертання проміжного вала:

 

n2 =

nдв

=

960

= 214,76 хв-1.

 

uш

 

 

 

 

 

4,47

 

 

 

Кутова швидкість проміжного вала:

 

ω2 =

p × n2

=

 

3.14 × 214.76

= 22,42 с-1.

 

 

 

 

 

 

 

30

 

 

30

 

 

Крутний момент на проміжному валі:

 

Т2 =

Р2

=

7247,56

= 323,26 Нм;

 

 

 

 

 

w2

22,42

 

 

9

г) Вихідний вал редуктора (вал III).

Р3 = Р2 ·ηпід·ηз.п.= 7247,56 · 0,99 · 0,97 = 6959,83Вт.

де: ηпід – коефіцієнт корисної дії пари підшипників вала; ηз.п – ККД коефіцієнт корисної дії тихохідної передачі.

n3 =

n2

=

 

214,76

= 62,07 хв-1

 

 

uт

 

 

 

 

3,46

 

 

ω3 =

p × n3

 

=

3,14 ×62,07

= 6,49 с-1;

 

 

 

 

 

30

30

 

 

Т3 =

 

6959,83

= 1071,402 Нм.

6,496

 

 

 

 

 

д)Вал приводу стрічкового транспортера (вал IV – перевірка)

Р4 = Р3·ηл = 6959,83· 0,92 = 6403,04 Вт,

де ηл – коефіцієнт корисної дії ланцюгової передачі.

 

 

 

n4 =

n3

 

=

62,07

= 24,84 хв-1;

 

 

 

 

 

 

uл

 

 

 

 

 

 

2,5

 

 

 

 

ω4 =

n4

=

3,14 × 24,84

= 2,6 с-1;

 

 

 

 

 

 

30

 

30

 

Т4 =

Р4

=

6403,04

= 2462,8 Нм » Tв = 2462,5 Нм.

 

w

 

 

2,6

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Точність розрахунків достатня. Похибка складає:

∆ = Tв -Т4 ·100 = 2462,5 - 2462,8 ×100 % = 0,01%,

Тв

2462,5

що менше допустимого [∆] = 1…3%.

Складаємо таблицю вихідних даних для розрахунку передач привода

10

Таблиця 1

Вихідні данні розрахунку передач привода

 

Тип

Потужність Р, Вт

 

-1

-1

Передаточне число, u

Вал

Крутний момент ТНм,

Кутова швидкість ω, с

Частота обертання n,хв

передачі

 

 

 

I

Прямозуба

7547,18

75,11

100,48

960

 

циліндрична

4,47

 

(швидкохідна)

 

 

 

 

 

II

7247,56

323,26

22,42

214,76

 

 

 

Прямозуба

 

 

 

 

 

 

 

 

циліндрична

 

 

 

 

3,46

 

 

 

 

 

III

(тихохідна)

6959,83

1071,4

2,6

62,07

 

 

 

Ланцюгова

2,5

 

 

 

 

 

IV

6403,04

2462,8

2,599

24,84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

ПРИКЛАД 2

Виконати кінематичний розрахунок привода ланцюгово-планчатого транспортера (рис. 2)

1

 

2

3

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tâ ; nâ

Ä

5

 

Рис. 2. Схема привода ланцюгово-планчатого транспортера 1 – електродвигун; 2 – муфта; 3 – черв’ячний редуктор; 4 – відкрита

ланцюгова передача; 5 – рама під двигун і редуктор

Початкові дані для розрахунку:

Рв = 3800 Вт – потужність на вхідному валі транспортера; nв = 35 хв-1 – частота обертання вхідного вала транспортера; α = 35о – кут нахилу ланцюгової передачі до горизонту.

1. Підбір електродвигуна:

Визначаємо потрібну потужність електродвигуна:

Рдв.потр.= Рв = 3,8 =5,35 кВт, ηзаг 0,71

де ηзаг - загальний коефіцієнт корисної дії привода, що дорівнює:

ηзаг = ηм ηч.п ηл ηпід2 = 0,99 · 0,8 · 0,93 · 0,99 = 0,71;

ηм = 0,99 – ККД пружної компенсаційної муфти (додаток 1); ηч.п = 0,8 – ККД закритої черв’ячної передачі (попередньо приймаємо двозаходний черв’як); ηл = 0,93 – ККД відкритої ланцюгової передачі;

ηпід = 0,99 – ККД пари підшипників кочення.

Приймаємо номінальну потужність електродвигуна Рном = 5,5 кВт, який буде недовантажений на:

12

nдв.потр.

де

де

∆ = Pном Pдв.тр = 5,5 5,35 ·100% = 2,72%,

Рном 5,5

Визначаємо частоту обертання вала електродвигуна:

= nв (uзаг.min …u заг.max) = 85·(20...200) = 1700...17000 хв-1,

uзаг.min, uзаг.max – відповідно мінімальні і максимальні передавальні числа передач привода;

uзаг = uл · uч.п. =(10...40)·(2...5) = 20...200,

uл і uч.п – рекомендовані значення передаточних чисел відповідно закритої черв’ячній і відкритої ланцюговій передачі (додаток 2)

Приймаємо (додаток 4) частоту обертання вала електродвигуна nдв. = 3000 хв-1.

З додатків 4 та 5 вибираємо електродвигун марки 4А100L2У3 у якого номінальна потужність Рном = 5,5 кВт, ККД двигуна ηдв = 87,5%; номінальна частота обертання nном = 2880 об/хв, виконання М100.

2. Визначення передаточних чисел:

Фактичне передавальне число

u ф= nном = 2880 = 33,88. nв 85

Орієнтуючись на граничні показники середніх передавальних чисел (8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80) приймаємо uч.п. = 12,5, тоді:

uл = uф = 33,88 = 2,71. uч.п. 12,5

Уточнюємо кількість заходів черв’яка:

z1 = z2 min = 26...28 = 2,08...2,24, uч.п. 12,5

де z1 = 36...28 – мінімально допустима кількість зубів черв’ячного колеса з умови не підрізання і зменшення нагрівання. Беремо наближене більше число заходів черв’яка z1 = 4.

Уточнюємо розрахунок:

При z1 = 4; ηч.п = 0,92...0,87 (див. табл. 1) для розрахунку беремо ηч.п. = 0,9 тоді:

η 2

заг = 0,99· 0,9 ·0,93 ·0,99 = 0,812.

Тобто потрібна потужність двигуна по уточнених значеннях ККД

13

Рдв.потр. =

3,8

= 4,69

кВт.

0,812

 

 

 

Отже, вибраний електродвигун заміняти немає потреби, недовантаження в цьому випадку складе:

∆′ = 5,5 − 4,69 ·100 = 15,82%.

5,5

3. Визначення потужності, частоти обертання і крутних моментів кожного вала привода.

а) Вал черв’яка (вал І)

Р1 = Рдв.тр·ηм·ηпід = 4690·0,99·0,99 = 4596Вт;

 

 

n1 = nном = 2880 хв-1;

 

 

 

ω1 =

pn1

=

3,14 × 2880

= 301,44

с

-1

;

 

 

 

30

 

 

30

 

 

 

 

 

 

 

Т1=

 

Р1

=

4,596

= 15,25 Нм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

301,44

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

б) Вал черв’ячного колеса (вал II)

Р2 = Р1· ηч.п.·ηпід = 4596· 0,90 ·0,99 = 4095Вт;

n2 = nном = 2880 = 230,4 хв-1; uч.п. 12,5

ω2 = pn2 = 3,14 × 230,4 = 24,11 с-1;

 

30

 

30

Т2

=

Р2

=

4095

= 169,81 Нм.

 

w2

 

 

 

 

24,11

в) Ведучий вал транспортера (вал III – перевірка )

Р3 = Р2· ηл = 4095· 0,93 = 3808 Вт » Рв = 3800 Вт;

n3= n2 = 230,4 = 85 хв-1 = nв;

 

uл

2,71

 

 

ω3=

pn3

 

=

 

3,14 ×85

= 8,896 c-1;

 

 

 

 

 

 

30

30

 

 

Т2 =

Р2

 

=

3808

= 428,05 Нм.

 

 

w2

 

 

8.896

 

 

14

Складаємо таблицю початкових даних для розрахунку передач.

Таблиця 2

Вихідні данні розрахунку передач привода

 

Тип

Потужність Р, Вт

 

-1

-1

Передаточне число, u

Вал

Крутний момент ТНм,

Кутова швидкість ω, с

Частота обертання n,хв

передачі

 

 

 

I

Черв’ячна

4596

15,25

301,44

2880

12,5

 

 

 

 

 

II

 

4035

169,81

24,11

230,4

 

Ланцюгова

2,71

 

 

 

 

 

III

3800

428,05

8,896

85

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

ДОДАТКИ

Додаток 1

Приблизні значення к.к.д. передач та других елементів приводів

Найменування елементів приводів

к.к.д.

1.Одна ступінь зубчатого редуктора виконаного по 8 або 9 – й ступені точності

 

а) циліндрична

0,96…0,97

 

б) конічна

0,95…0,96

 

 

2.Відкрита зубчата передача

 

 

а) циліндрична

0,96…0,94

 

б) конічна

0,95…0,94

 

 

3.Одна ступінь черв’ячного редуктора з

 

 

а) одно заходовим черв’яком

0,75…0,7

 

б) двозаходовим черв’яком

0,82…0,75

 

в) чотиризаходовим черв’яком

0,92…0,87

 

 

 

4.

Ланцюгова передача

 

 

а) відкрита

0,94…0,92

 

б) закрита

0,98…0,96

 

 

 

5.

Пасові передачі

0,97…0,96

 

 

 

6.

Підшипники* (одна пара, змащування рідке)

 

 

а) кочення

0,99…0,995

 

б) сковзання

0,98…0,985

 

 

 

7.

Муфти компенсаційні

0,99…0,98

* В підшипниках з напіврідким змащенням к.к.д. зменшується на 0,01…0,015.

16

Додаток 2

Значення передаточних чисел, які рекомендують для різних типів передач

 

 

Значення

 

 

передаточних чисел

Вид передачі

Твердість

 

 

 

 

зубів

 

 

 

u

u

 

 

 

 

реком.

граничне

 

 

 

 

 

НВ 350

2,5…5

6,3

Тихохідна циліндрична ступінь в

НRС 40…56

2,5…5

6,3

усіх редукторах (uт)

 

 

 

 

НRС 56…63

2…4

5,6

 

 

 

 

 

НВ 350

3,15…5

8

Швидкохідна циліндрична ступінь в

 

 

 

редукторах за розгорнутою схемою

НRС 40…56

3,15…5

7,1

(uш)

 

 

 

 

НRС 56…63

2,5…4

6,3

 

 

 

 

 

НВ 350

4…6,3

10

Швидкохідна ступінь в співвісному

НRС 40…56

4…6,3

9

редукторі (uш)

 

 

 

 

НRС 56…63

3,15…5

8

 

 

 

 

Коробка передач

будь-яка

1…2,5

3,15

 

 

 

 

 

НВ 350

1…4

6,3

Конічна зубчата

 

 

 

 

НRС 40

1…4

5

 

 

 

 

Черв’ячна

-

16…50

80

 

 

 

 

Ланцюгова

-

1,5…4

10

 

 

 

 

Пасова

-

2…4

8

 

 

 

 

17

Додаток 3

Співвідношення передаточних чисел швидкохідного (uш) і тихохідного (uт) ступенів двоступінчатих редукторів

Редуктор Схема

Передаточне число

uш uт

Двоступінчатий

u p

 

 

по розгорнутій

0,88 u ред

 

uт

схемі

 

 

 

 

 

Двоступінчатий

u p

 

 

0,95 u ред

співвісний

uт

 

 

Конічно-

u p

1,1

 

uред

циліндричний

uт

 

 

Циліндрично-

1,6…3,15

u p

черв’ячний

uш

 

Додаток 4

18