1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет

Определяем общий КПД редуктора:

?_подш. = 0,99 - КПД одной пары подшипников качения

?_з.п. = 0,97 - КПД зубчатой передачи

?_к.п. = 0,95 - КПД клиноременной передачи

?_общ. = ?_подш.² · ?_з.п. · ?_к.п. = 0,99² · 0,97 · 0,95 = 0,903 (1.1)

Ориентировочно назначаем передаточные числа:

u_з.п. = 4

u_к.п. = 3

u_прив = u_з.п.· u_к.п=4·3=12 (1.2)

і_прив.= u_прив.=12

Находим частоту вращения быстроходного вала:

n₁ = n₃ · і_прив. = 120 · 12 = 1440 мин^-1, где (1.3)

n₃ = 120 мин^-1 - частота вращения выходного вала

Вычисляем мощность на быстроходном валу:

P₁ = P₃/?_общ. = 6,3/0,903 = 6,98 кВт (1.4)

Принимаем асинхронный электродвигатель 4A1325 у которого мощность Р = 7,5кВт и синхронная частота вращения 1500 мин-¹, и S= 3%

Определяем передаточное отношение привода:

і = n_двиг./n₃ , где (1.5)

n_двиг. - частота вращения электродвигателя

n_двиг. = n_с(1?S) = 1500(1?0,03) = 1455 мин^-1 (1.6)

і = n_двиг./n₃ = 1455/120 ? 12,125

Принимаем передаточные отношения передач:

і_з.п. = 4 - передаточное отношение зубчатой передачи

і _к.п. = i/ і_з.п. = 12,125/4=3,03 - передаточное отношение ременной передачи

Определяем мощность, угловую скорость, частоту вращения и вращающий момент для всех валов привода:

- ведущий вал:

P₁ = P_ТР. = 6.98кВт (1.7)

щ₁ = р• n₁/30 = 3,14•1455/30 = 152 с^-1 (1.8)

n₁ = 1455 мин^-1

Т₁ = Р₁/ щ₁ = 6,98•10³/152 = 45 Н•м (1.9)

- ведомый вал:

Р₂ = Р₁• ?_к.п.• ?_подш. = 6,98•0,95•0,99 = 6,56 кВт

щ ₂ = р• n₂/30 = 3.14• 480/30 = 50 с^-1

n₂ = n₁ / і_к.п. = 1455/3,03 = 480 мин^-1

Т₂ = Р₂/ щ ₂ = 6,56•10³/50 = 131 Н•м

- выходной вал:

Р₃ = 6,3 кВт

щ ₃ = р• n₃/30 = 3,14•120/30 = 12 с^-1

n₃ = 120 мин^-1

Т₃ = Р₃/щ ₃ = 6,3•10³/12 = 525 Н•м

Таблица 1.1 - Расчетные величины привода

2. Расчет передачи c гибкой связью

Исходные данные для расчета: передаваемая мощность P_тр.=6,98 кВт; частота вращения ведущего шкива n_дв.=1450 мин^-1 ;передаточное отношение i_р=3,03; скольжение ремня е=0,01.

При частоте вращения меньшего шкива n_дв=1455 мин^-1 и передаваемой мощности Р = Р_тр =6,98кВт принимаем сечение клинового ремня А.

Определим диаметр меньшего шкива:

(2.1)

Принимаем d₁=180мм.

Определим диаметр большего шкива:

(2.2)

Принимаем ближайшее стандартное значение d₂=560мм.

Уточняем передаточное отношение с учетом скольжения

(2.3)

При этом щ_в=щ_дв / i_р, (2.4)

щ_в=щ_дв/i_р=152/3,14=48,81сек^-1.

Расхождение:

что не более допускаемого ±3%.

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

Межосевое расстояние а_р , при Т₀=10,5 ,следует принять в интервале:

a_min = 0,55 (d₁ + d₂) + Т₀ =0,55(180+560)+10,5=417,5мм (2.5)

a_max = d₁ + d₂=180+560=740мм (2.6)

где Т₀ = 10,5 мм высота сечения ремня;

Принимаем ближайшее значение а_р = 800 мм

Определим расчетную длину ремня:

(2.7)

Принимаем ближайшее значение по стандарту L= 2800 мм.

Уточненное значение межосевого расстояния а_р с учетом стандартной длины ремня:

(2.8)

где:

w = 0,5р (d₁ +d₂) = 0,5•3,14 (180+560)=1160мм; (2.9)

y = (d₂ - d₁)² =(560-180)²=146000мм; (2.10)

,

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.

Определим угол обхвата меньшего шкива:

(2.11)

Коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации передачи С_р = 1.

Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня С_L = 1,05.

Коэффициент, учитывающий влияние угла при б₁ = 153° коэффициент С_б = 0,93. Коэффициент, учитывающий число ремней в передаче:

предполагая, что число ремней в передаче будет от 2 до 3, примем коэффициент С_z = 0,9.

Число ремней в передаче по формуле:

(2.12)

где Р₀ -- мощность, передаваемая одним клиновым ремнем, Р₀=5,021 кВт;

принимаем z =2.

Натяжение ветви клинового ремня по формуле:

(2.13)

где скорость х = 0,5щ_двd₁= 0,5 • 50 • 180 •10^-3 = 4,5м/с;

И - коэффициент, учитывающий влияние центробежных сил, для ремня сечения А коэффициент И = 0,18;

Определим давление на валы:

(2.14)

Ширина шкивов В_ш:

В_ш=(z-1)e+2?=(2-1)•19+2•12,5=44мм (2.15)