§ 12.3. Расчет привода с одноступенчатым цилиндрическим косозубым редуктором и клиноременной передачей

Передача гибкой связью (клнноременная) помещена перед редуктором [в предыдущем примере передача гибкой связыо (цепная) распологалась после редуктора. Обратим внимание на то, как это отразится на размерах редуктора].

Задание на расчет

Рассчитать клиноременную передачу и одноступенчатый горизонтальный цилиндрический косозубый редуктор (рис. 12.12) для привода к ленточному конвейеру по следующим данным (они такие же, как и в примере § 12.1): полезная сила на ленте конвейера F_л = 8,55 кН; скорость ленты v_л = 1,3 м/с; диаметр приводного барабана D_б = 400 мм. Редуктор нереверсивный, предназначен для длительной эксплуатации; работа односмен­ная; валы установлены на подшипниках качения.

РАСЧЕТ ПРИВОДА

I. Выбор электродвигателя

и кинематический расчет (рис. 12.13)

По табл. 1.1 коэффициент полезного действия пары цилинд­рических зубчатых колес ₁ = 0,98; коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения, ₂ = 0,99; КПД клиноременной передачи ₃ = 0,95; коэффициент, учитывающий потери в опорах приводного барабана, ₄ = 0,99.

Общий КПД привода

Мощность на валу барабана

Требуемая мощность электродвигателя

Угловая скорость барабана

Частота вращения барабана

П

о ГОСТ 19523-81 (см. табл. П1приложения) по требуе­мой мощности Р_тр = 12,35 кВт выбираем электродвигатель трехфазный асинхронный короткозамкнутый серии 4А закры­тый, обдуваемый, с синхронной частотой вращения 1000 об/мин 4А160М6УЗ с параметрами Р_дв = 15,0 кВт и скольжением 2,6%, номинальная частота вращения п_дв = 1000 - 26 = 974 об/мин, угловая скорость

Передаточное отношение

Намечаем для редуктора и = 5 (так же, как в примере, разобранном в § 12.1); тогда для клиноременной передачи

Угловая скорость и частота вращения ведущего вала ре­дуктора (см. рис. 12,13: вал В)

Частоты вращения и угловые скорости валов:

Вал А	пдв = 74 об/мин	дв= 101,5 рад/с
Вал В	-	1 = 32,5 рад/с
Вал С	п2 = пб = 62 об/мин	2= б = 6,5 рад/с

II. Расчет клиноременной передачи (см. Табл. 7.11)

Исходные данные для расчета: передаваемая мощность Р_тр = 12,35 кВт; частота вращения ведущего (меньшего) шкива п_дв = 974 об/мин; передаточное отношение i_p = 3,14; скольжение ремня  = 0,015.

1. По номограмме на рис. 7.3 в зависимости от частоты вращения меньшего шкива п₁ (в нашем случае п₁ = п_дв = 974 об/мин; см. вал А на рис. 12.13) и передаваемой мощности Р = Р_тр = 12,35 кВт принимаем сечение клинового ремня Б.

2. Вращающий момент

где Р = 12,35  10³ Вт.

3. Диаметр меньшего шкива по формуле (7.25)

Согласно табл. 7.8. с учетом того, что диаметр шкива для ремней сечения Б не должен быть менеее 125 мм, принимаем d₁ = 180 мм.

4. Диаметр большего шкива см. формулу (7.3)

Принимаем d₂ = 560 мм (см.с. 33)

5. Уточняем передаточное отношение

При этом угловая скорость вала В будет

Расхождение с тем, что было получено по первоначальному расчету, (32,5 – 32,1) / 32,5 х 100% = 1,23%, что менее допускаемого на 3%.

Следовательно, окончательно принимаем диаметры шкивов d₁ = 180 мм и d₂ = 560 мм.

6. Межосевое расстояние а_р следует принять в интервале см. формулу (7.26)

где T₀ = 10,5 мм (высота сечения ремня по табл. 7.7).

Принимаем предварительно близкое значение а_р = 800 мм

7. Расчетная длина ремня по формуле (7.7)

Ближайшее значение по стандарту (см. табл. 7.7) L= 2800 мм.

8. Уточненное значение межосевого расстояния а_р с учетом стандартной длины ремня L [см. формулу (7.27)]

где w = 0,5 (d₁ + d₂) = 0,53,14(180+560)=1160 мм: у =(d₂ – d₁)² =(560 – 180)² = = 14,6  10⁴;

При монтаже передачи необходимо обеспечить возмож­ность уменьшения межосевого расстояния на 0,01L — 0,01  2800 = 28 мм для облегчения надевания ремней на шкивы и воз­можность увеличения его на 0,025L= 0,025  2800 = = 70 мм для увеличения натяжения ремней.

9. Угол обхвата меньшего шкива по формуле (7.28)

10. Коэффициент режима работы, учигывающий условия эксплуатации передачи, по табл. 7.10:

для привода к ленточному конвейеру при односменной работе С_р = 1,0.

11. Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня по табл. 7.9:

для ремня сечения Б при длине L=2800 мм коэффициент C_L= 1,05.

12. Коэффициент, учитывающий влияние угла обхвата [см. пояснения к формуле (7.29)]: при ₁ = 153^о коэффициент С_  0,93.

13. Коэффициент, учитывающий число ремней в передаче [см. пояснения, к формуле (7.29)]: предполагая, что число ремней в передаче будет от 4 до 6, примем коэффициент С_z = 0,90.

14. Число ремней в передаче по формуле (7.29)

где Р₀ – мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, кВт (см. табл. 7.8); для ремня сечения Б при длине L = 2240 мм, работе на шкиве d₁ = 180 мм и i  3 мощность Р₀ = 3,9 кВт (то, что в нашем случае ремень имеет другую длину L = 2800 мм, учитывается коэффициентом С_L);

Принимаем z = 4.

15. Натяжение ветви клинового ремня по формуле (7.30)

где скорость v = 0,5_дв d₁ = 0,5  101,5  180  10^-3 = 9,15 м/с;  - коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил см. пояснения к формуле (7.30);

для ремня сечения Б коэффициент

Тогда

16. Давление на валы по формуле (7.31)

17. Ширина шкивов В_ш (см. табл. 7.12)