1. Проектируемый привод состоит из электродвигателя 1, который через муфту 2 соединен с ведущим валом I конического редуктора. На ведомом валу II конического редуктора жестко насажена ведущая звездочка 5 цепной передачи. Цепная передача открытая понижающая. Ведомая звездочка 6 цепной передачи жестко насажена на ведущий вал III цилиндрического косозубого редуктора. Ведомый вал IV цилиндрического редуктора через муфту 9 соединен с ведущим валом V ленточного конвейера. На валу V жестко насажен ведущий барабан 10 ленточного конвейера.
2. Выбор электродвигателя.
2.1. Общий КПД привода
где η1 – КПД конического редуктора, принимаем η1= 0,96;
η2− КПД открытой цепной передачи, принимаем η2= 0,92;
η3 − КПД цилиндрического редуктора, принимаем η3= 0,98;
ηn − КПД пары подшипников качения, принимаем ηn= 0,99, [4,с.5, табл.1.1];
К − число пар подшипников, К=5, (см. рис.1), (потери в муфтах не учитываем,
принимаем фланцевую муфту)
2.2. Требуемая мощность электродвигателя
Выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый, серии 4А, закрытый обдуваемый, с синхронной частотой вращения 3000 об/ мин 4А112М2, с мощностью двигателя Р дв7,5 кВт
с коэффициентом скольжения 2,5%, S [4, с.390].
При выборе синхронной частоты вращения электродвигателя рекомендуется выбирать двигатели с числом полюсов не более 6, у которых 1000 / ,c n об мин так как с уменьшением частоты возрастают габариты и масса двигателя.
2.3. Частота вращения электродвигателя под нагрузкой
Значение КПД механических передач Таблица 1
| Передача | КПД |
| Зубчатая в закрытом корпусе (редуктор): цилиндрическими колёсами коническими колёсами Зубчатая открытая Червячная в закрытом корпусе при числе витков (заходов) червяка: Z1 = 1 Z2 = 2 Z3 = 4 Цепная закрытая Цепная открытая Ременная: плоским ремнём клиновыми ремнями | 0,97 − 0,98 0,96 − 0,97 0,97 − 0,98 0,70 − 0,75 0,80 − 0,85 0,85 − 0,95 0,95 − 0,97 0,90 − 0,95 0,96 − 0,98 0,95 − 0,97 |
| Примечание. Потери на трение в опорах каждого вала учитываются множителем η = 0,99 ÷ 0,995. |
Примем частоту электродвигателя n1=1000об/мин,
n2= n1/Uрем.= 1000/3.34=299.4 об/мин;
ω1= n1/9.55=1000/9.55=104.7рад/сек
ω2=n2/9/55 = 299.4/9.55=31.3рад/сек
ω3=n3/9.55= 60/9.55 = 6.28 рад/сек
Вращающие моменты:
Т1= Р1/ω1=15/104.7=0.143 кНм;
Т2=Р2/ω2=14.18/31.3 =0.453 кНм;
Т3=Р3/ω3=13.62/6.28 = 2.17 кНм;
Передаточное число привода : n1/nвых.= 1000/60 =16.7
Uпривода= Uрем.∙Uзуб.цил.;
Для зубчатых передач надо принимать стандартное значение передаточного числа из ряда по ГОСТ2185-66 :1.6; 2.0; 2.5; 3.15; 4.0; 5.0; 6.3;
Необходимо принять такое значение, чтобы передаточное число ременной передачи было в рекомендуемом диапазоне : Uрем.=1.5-5;
Примем Uзуб.=5; U рем.= Uприв./Uзуб.= 16.7/5=3.34;
Затем вычислим скорости и вращающие моменты на всех трех валах привода:
Значения КПД механических передач и значения мощностей электродвигателя принимаем по таблицам приложения к расчету.
Особенности каждой передачи и ее применение определяются следующими основными характеристиками:
1) мощностью на ведущем Р1 и ведомом Р2 валах или вращающими моментами Мι и М2 на тех же валах
2) угловой скоростью ведущего ωι и ведомого ω2 валов (рис. 6.1, а, б).
Это две основные характеристики, необходимые для выполнения проектного расчета любой передачи.
Дополнительными характеристиками являются:
1.механический к.п.д. передачи
6.1
Для многоступенчатой передачи, состоящей из нескольких отдельных последовательно соединенных передач, общий к.п.д.
6.2
где т)1, ц2,..., ηΛ — к.п.д. каждой кинематической пары (зубчатой, червячной, ременной и других передач, подшипников, муфт).
2.Окружная скорость ведущего или ведомого звена, м/с (2.1.4),где d – диаметр колеса, шкива и др., м.
3. Передаточное отношение определяется в направлении потока мощности (2.1.5)
Для многоступенчатой передачи общее передаточное отношение
Технико-экономические расчеты тесно связаны с к.п.д. Потеря мощности – показатель непроизводительных затрат энергии – косвенно характеризует износ деталей передачи, так как потерянная в передаче мощность превращается в теплоту и частично идет на разрушение рабочих поверхностей.
Рис.2 Схема привода
Таблица 2
| Вариант | N2, кВт | ω2, рад/с |
| 2,5 | 10 π | |
| 3,0 | 8 π | |
| 3,5 | 11 π | |
| 4,5 | 9 π | |
| 5,5 | 5 π | |
| 6,0 | 6 π | |
| 7,0 | 12 π | |
| 7 π | ||
| 13 π | ||
| 15π |