9. Назначение и структура механического привода

Механический привод и основные типы механических передач.

Назначение и структура механического привода. Основные характеристики привода. Назначение и классификация передач (передачи зацеплением и трением, зубчатые, червячные, а также волновые, ременные, цепные, фрикционные). Зубчатые передачи, их характеристика. Основные параметры зубчатых передач. Материалы и термообработка. Понятие о контактных напряжениях. Расчет контактных напряжений зубчатых передач. Критерии работоспособности. Расчет зубьев цилиндрических прямозубых передач на сопротивление усталости по изгибу. Расчетная модель и расчетные формулы. Расчет зубчатых цилиндрических передач на контактную выносливость. Определение расчетной нагрузки в зубчатых передачах. Коэффициенты концентрации нагрузки и динамичности нагрузки и их определение. Расчет допускаемых напряжений в зубчатых передачах.

10. Назначение и классификация механического привода

Механическая передача — механизм, служащий для передачи и преобразования механической энергии от энергетической машины до исполнительного механизма (органа) одного или более, как правило с изменением характера движения (изменения направления, сил, моментов и скоростей). Как правило, используется передача вращательного движения.

Классификация

Зубчатые (цилиндрические, конические, гипоидные, волновые, планетарные и т. п.);

Ременные (плоскоременные, клиноременные, круглоременные и т. п.);

Червячные;

Фрикционные (постоянной передачи, реверсы и вариаторы);

Винтовые передачи.

11.Кинематиеские и энергетические расчеты механических приводов.

Диапазон значений общего передаточного числа привода определяют по формуле:

Синхронную частоту вращения вала двигателя можно выбрать из диапазона полученных значений:

Выбрав синхронную частоту вращения вала двигателя и зная его стандартную мощность, по таблице 3 определяется типоразмер двигателя и коэффициент скольжения S.

Асинхронную (рабочую) частоту вращения вала двигателя определяют:

N дв=n с(1 – S/100).

Уточненное передаточное число привода распределяется между механическими передачами, входящими в привод, по формуле:

U прив=u1u2...un.

Энергетический расчет позволяет выбрать асинхронный двигатель из серии 4А и определить его типоразмер по стандартной мощности и синхронной частоте вращения вала (nс=750, 1000, 1500, 3000 об/мин).

Расчет мощности двигателя начинается с расчета мощности рабочей машины.

Если рабочий вал исполнительной машины имеет поступательное движение и указаны тяговое усилие Ft , кН, и скорость V, м/с, то его мощность Ррм , кВт, вычисляется:

Ррм=FtV. (1)

По мощности рабочей машины вычисляется требуемая расчетная мощность электродвигателя:

Рдв.расч=Ррм/ηприв, (2)

где ηприв общий коэффициент полезного действия (КПД) привода.

ηприв = η1 η2 η3… ηмnηппm , (3)

где η1 ,η2 ,η3 – КПД механических передач, входящих в привод;

ηм – КПД муфты;

n – число муфт в приводе;

ηпп – КПД пары подшипников;

m – число пар подшипников.

Частота вращения рабочего вала исполнительного механизма с поступательным движением при заданной его скорости определяется по формуле:

N рм=60·V·1000/(πD), (4)

для цепного транспортера:

n рм = 60·V·1000/(z t), (5)

где V – скорость рабочего вала, м/с;

D – диаметр рабочего вала, мм;

z – число зубьев тяговой звездочки;

t – шаг цепи, мм.