2.3 Определение частот вращения и угловых скоростей валов привода

а) угловая скорость вращения вала электродвигателя:

_ДВ =n_ДВ/30= рад/с

б) частота вращения ведущего вала редуктора:

n₁= n_дв/ i_р.п.= 1465/3,18 =460,6 мин^-1

угловая скорость вращения ведущего вала редуктора:

₁ =n₁/30= рад/с

в) частота вращения ведомого вала редуктора:

n₂=n₁/i_зп= 460,6/4=115,1 мин^-1

угловая скорость вращения ведомого вала редуктора:

₂=₁/i_зп= 48,18/4=12,04 рад/с

2.4. Определение вращающих моментов на валах привода.

а) Вращающий момент на валу электродвигателя:

Т_ДВ=Р_{ТР ДВ}/_ДВ= Нм

б) Вращающий момент на ведущем валу редуктора из условия постоянства мощности с учетом потерь:

T₁=T_ДВ ^. i_Р. ^. _рем =114,5^.3,18^.0,95^.0,99=324,4 Нм

в) Вращающий момент на ведомом валу редуктора :

Т₂= Т_1.i_зп._зп =324,4^.4^.0,98^.0,99= 1328,8 H_.м

2.5 Мощность на валах привода:

Мощность на валу электродвигателя:

Р_{ТР ДВ} =17,54кВт

Мощность на ведущем валу редуктора:

Р₁= Р_{ТР ДВ}^. _рем η_подш.=17,5^.0,95^.0,99=16,45кВт.

Мощность на ведомом валу редуктора:

Р₂= P₁^. _зп η_подш.=16,45^.0,98^.0,99=15,96Вт.

Проверка:

Р_вых=Т₂. 1328,8^.12,04=16кВт.

Величина ошибки: ΔР=(16 -15,96)/16^.100%=0,25 % .

В качестве аналога может быть использован редуктор цилиндрический одноступенчатый типа 1ЦУ-200 -4 с крутящим моментом на выходном валу

Т_вых= 2000Нм и передаточным числом i_зп =4,0(рис.3) [5, Т.3, с.485].

Рис.3. Редуктор цилиндрический одноступенчатый типа 1ЦУ-200

Таблица 2 Основные размеры редуктора, мм

Типоразмер редуктора	Аw	В	В1	L	L1	L2	L3	L4	L5	L6	H	H0
1ЦУ-200	200	200	136	580	165	437	140	110	230	265	425	212

3.Расчет клиноременной передачи

При передаваемой мощности Р = 16 кВт и частоте вращения ведущего шкива n₁= 1465 мин^-1 принимаем ремень типа В ГОСТ 1284.1-80 с параметрами:

ширина ремня W =22 мм, высота Т₀=13,5 мм, площадь поперечного сечения А=230 мм² ,наименьший диаметр ведущего шкива d₁= 200 мм. [1, табл.7.7].

3.1 Вращающий момент на ведущем шкиве: Т_ДВ= 114,5 Нм

3.2Определение диаметра меньшего шкива:

По ГОСТ 17383-74 [1, табл.7.7] принимаем d₁= 200 мм.

3.3 Определение диаметра большего шкива:

где i_р – передаточное отношение ременной передачи;

ε – величина скольжения; ε =0,01

Округляем полученное значение по ГОСТ 17383-84 ; d₂=630мм.

3.4Уточняем передаточное отношение ременной передачи:

3.5 Межосевое расстояние:

.Принимаем а=850мм

3.6Опеределение длины ремня.

Принимаем L_p= 3150 мм по ГОСТ 1284.1-80 [1, табл.7.7].

3.7Уточняем межосевое расстояние:

где W = 0,5π(d₁+d₂)= 0,5^.3,14(610+200)=1303 мм;

y=(d₂ - d₁)² = (630-200)² =184900 мм².

Рис.4 Схема ременной передачи

3.8. Определение угла обхвата меньшего шкива:

3.9. Определение числа ремней

где С_р - коэффициент режима работы: С_р =1,2 [1, табл.7.10];

С_L – коэффициент, учитывающий влияние длины ремня С_L =0,95 [1, табл.7.9];

С_α – коэффициент угла обхвата С_α =0,96 [1, стр.135];

С_z – коэффициент, учитывающий число ремней в передаче :С_z =0,96 [1, с.135].

Р₀-мощность, передаваемая одним ремнем; Р₀=8,5 кВт[1, табл.7.8].

Принимаем, исходя из условия кратности числа ремней целому числу, z=3

3.12 Определение натяжения ветви ремня:

где скорость ремня:

Θ – коэффициент, учитывающий центробежную силу, (Н·с²)/м² Θ =0,1 [1, с.136]

3.13 Определение силы, действующей на вал:

где α₁ – угол обхвата меньшего шкива.

3.14. Определение рабочего ресурса передачи:

где N_оц- базовое число циклов [1, с.136]; N_оц= 4,7^.10⁶ циклов ;

L- длина ремня, мм; L= 3150 мм ;

σ_-1 – предел выносливости материала ремня МПа; σ_-1 =7 МПа [1, стр.139],;

σ_max – максимальное напряжение в сечении ремня, МПа:

σ_max = σ₁ + σ_u + σ_υ , МПа;

где σ₁ – напряжение от растяжения ремня, МПа;

,

Где F₁- натяжение ведущей ветви ремня;

F₁= F₀+ 0,5F_t;

F_t- сила тяги ремня; F_t=

F₁=353,2+0,5^.346=526,2Н

σ_u – напряжение от изгиба ремня, МПа:

,

где Е_u=50 МПа [1, с. 123];

σ_υ – напряжение от центробежной силы, МПа:

,

σ_max =1,77+1,68+0,26 =3,71МПа

где ρ – плотность ремня, т/м³ ρ =1100 т/м³ [1, с. 123];

С_i – коэффициент, учитывающий влияние передаточного отношения:

;

С_н - коэффициент, учитывающий режим нагружения; С_н =1.

Полученная расчетная долговечность ремня больше требуемой [Но]=2 000 часов.

Рис.5 Эскиз шкива клиноременной передачи

Таблица 3 Основные размеры шкивов

	d, мм	dВ, мм	lcт, мм	d ст, мм	tp, мм	c, мм	f, мм	e, мм	в, мм
Ведущий	200	40	48	48	19	25	17	25,5	84
Ведомый	630	42	50	63	19	25	17	25,5	84

Диаметр ступицы d_ст=1,5d_в=1,5^. 40=60мм

Длина ступицы l_ст=1,2 d_в=1,2^. 40=48мм

Длину ступиц принимаем по длине консольных участков валов 2, табл.7.1.