Рассчет приводного вала
Задание
Рассчитать приводную станцию, исходя из следующих данных:
- мощность приводного элемента - ;
- частота вращения вала электродвигателя - ;
- частота вращения вала приводного элемента - .
Схема приводной станции представлена на рисунке 1.
1 – электродвигатель;
2 – клиноременная передача;
3 – цилиндрический редуктор;
4 – муфта;
5 – приводной барабан.
I – вал электродвигателя;
II – входной (быстроходный) вал редуктора;
III – выходной (тихоходный) вал редуктора;
IV – приводной вал.
Рисунок 1 – Схема приводной станции
1 Расчёт приводной станции
1.1 Выбор электродвигателя
Электродвигатель для приводной станции выбирается по мощности и частоте вращения вала. Мощность электродвигателя рассчитывается по следующей формуле
, (1)
где 1.25 – коэффициент перегрузки;
– мощность на приводном элементе, кВт;
– КПД приводной станции (в расчётах принимается 0.75 – 0.80).
Используя формулу (1) рассчитывается мощность электродвигателя
По справочнику [1] выбирается электродвигатель. Для этого выполняется следующее условие
:
- типоразмер – 4А112М243;
- мощность электродвигателя - ;
- частота вращения вала электродвигателя - .
Схема электродвигателя представлена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Схема электродвигателя
1.2 Определение передаточного отношения приводной станции
Передаточное отношение приводной станции рассчитывается по следующей формуле
, (2)
где - частота вращения вала электродвигателя, ;
- частота вращения приводного вала, .
Используя формулу (2) рассчитывается передаточное отношение приводной станции
1.3 Разбивка передаточного отношения приводной станции по ступеням
Приводная станция конвейера состоит из следующих механических передач: клиноремённой передачи и циоиндрического редуктора. Тогда передаточное отношение приводной станции можно записать в следующем виде
, (3)
где - передаточное отношение клиноремённой передачи;
- передаточное отношение цилиндрического редуктора.
Принимается минимальное передаточное отношение клиноремённой передачи
, тогда максимальное передаточное отношение цилиндрического редуктора определяется по формуле (3)
Принимается максимальное передаточное отношение клиноремённой передачи
, тогда максимальное передаточное отношение цилиндрического редуктора определяется по формуле (3)
По справочнику [1] выбирается цилиндрический редуктор по передаточному числу и по мощности (по крутящему моменту): ; ; ;
- типоразмер – Ц2У-160 ;
- крутящий момент на тихоходном валу - ;
- передаточное число - .
Схема червячного редуктора представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Схема червячного редуктора
Уточняется передаточное отношение клиноремённой передачи по формуле (3)
В результате чего выполнена разбивка передаточного отношения по степеням.
1.4 Определение кинематических и силовых характеристик на валах приводной станции
На валах приводной станции (рисунок 1) определяются следующие характеристики:
- - частота вращения вала, об/мин;
- - угловая скорость вала, рад/с;
- – мощность на валу, кВт;
- - крутящий момент на валу, Н*м;
- - номер вала.
1.4.1 Характеристики на первом валу
Характеристики на первом валу имеют следующие значения
1.4.2 Характеристики на втором валу
Характеристики на втором валу имеют следующие значения
об/мин)
1.4.3 Характеристики на третьем валу
Характеристики на третьем валу имеют следующие значения
об/мин)
1.4.4 Характеристики на четвертом валу
Характеристики на четвертом валу имеют следующие значения
об/мин)
2 Расчет клиноременной передачи
Исходя из передаваемой мощности Рэ.д =7,5 кВт и предполагаемой скорости движения ремня υ =(5-10) м/с рекомендуемые сечения ремней Б и В [2]
Схема клиноременной передачи представлена на рисунке 4.
Рисунок 4 – схема клиноременной передачи
Расчет приводной станции для обоих сечений и результаты сводятся в таблицу 1.
Таблица 1 – Расчет клиноременной передачи