Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Задание

Спроектировать привод конвейера (рисунок 1), состоящий из асинхронного электрического двигателя с короткозамкнутым ротором, цепной передачи и закрытой передачи – двухступенчатого цилиндрического редуктора развернутой схемы с быстроходной косозубой ступенью и тихоходной прямозубой ступенью.

Рисунок 1 – Схема привода

Исходные данные:

мощность на выходном валу привода

частота вращения выходного выла

срок службы привода 33 000 ч.

1 Кинематический расчет привода

В целях унификации условных обозначений компонентных приводов принимаем следующую нумерацию звеньев механических передач (см. рисунок 1):

1 – шестерня (ведущее звено) быстроходной ступени редуктора;

2 – колесо (ведомое звено) быстроходной ступени редуктора;

3 – шестерня (ведущее звено) тихоходной ступени редуктора;

4 – колесо (ведомое звено) тихоходной ступени редуктора;

5 – ведущая звездочка (ведущее звено) цепной передачи;

6 – ведомая звездочка (ведомое звено) цепной передачи.

Для обозначения осей вращения валов привода принимаем следующую нумерацию:

1 – ось вращения вала электродвигателя, она же ось вращения быстроходного (входного) вала редуктора и всего привода, она же ось вращения быстроходного вала быстроходной ступени редуктора;

3 – ось вращения тихоходного вала быстроходной ступени редуктора, она же ось вращения промежуточного вала редуктора, она же ось вращения быстроходного вала тихоходной ступени редуктора;

5 – ось вращения тихоходного вала тихоходной ступени редуктора, она же ось вращения выходного вала редуктора, она же ось вращения быстроходного вала цепной передачи;

6 – ось вращения тихоходного вала цепной передачи, она же ось вращения выходного вала привода, она же ось вращения ведущего вала конвейера.

1.1 Определение кпд и выбор электродвигателя

КПД ступени привода в соответствии с данными таблицы 1.1 [1]: быстроходная ступень редуктора (закрытая зубчатая передача с цилиндрическими колесами):

(1.1)

принимаем:

(1.2)

тихоходная ступень редуктора (закрытая зубчатая передача с цилиндрическими колесами):

(1.3)

принимаем:

(1.4)

цепная открытая передача:

(1.5)

принимаем:

(1.6)

потери в опорах (из расчёта на одну пару опор):

(1.7)

принимаем:

(1.8)

Общий КПД привода:

(1.9)

Требуемая мощность двигателя:

(1.10)

Принимаем эту мощность в качестве расчетной.

По приложению ПЗ [1] выбираем электродвигатель серии 4А типоразмера 132S4 с номинальной мощностью 7,5 кВт и синхронной частотой вращения магнитного поля статора n_с = 1500 об/мин.

1.2 Определение передаточных чисел, частот вращения, угловых скоростей и моментов на валах

Частота вращения вала двигателя при номинальной нагрузке:

(1.11)

где s – скольжение,

(1.12)

Общее передаточное число привода:

(1.13)

Передаточные числа ступеней с учетом требования для передач, входящих в приводы общего назначения ([1], таблица 1.2):

в соответствии с ГОСТ 2185–66 [2] для зубчатой передачи с цилиндрическими колёсами принимаем:

(1.14)

(1.15)

для цепной передачи:

(1.16)

Частота вращения колёс механических передач:

(1.17)

(1.18)

(1.19)

Угловые скорости колес механических передач:

(1.20)

(1.21)

(1.22)

(1.23)

Вращающие моменты:

(1.24)

(1.25)

(1.26)

(1.27)

2 Расчет тихоходной ступени редуктора (цилиндрической прямозубой передачи)

2.1 Выбор материала и определение допускаемых контактных напряжений

Принимаем для зубчатых колес цилиндрической зубчатой передачи сталь 40Х с термообработкой улучшением ([1], таблица 3.3); твердость шестерни

НВ 270, колеса НВ 245.

Допускаемое контактное напряжение:

(2.1)

где – предел контактной выносливости при базовом числе циклов;

–коэффициент долговечности, при числе циклов больше базового = 1 ([1], стр. 28);

–коэффициент безопасности, ([1], стр. 29).

Для улучшенной легированной стали с твердостью менее НВ 350 ([1], таблица 3.2):

(2.2)

(2.3)