2018-02-14
1089
Расчет механизма резания:
Определение передаточного числа кинематической цепи:
U =пдв/пр.о, (33)
где nдв - частота вращения вала двигателя, об/мин
nр.о -частота вращения рабочего органа
U =3000/3638 =0,8
Выбираем двигатель типа 80А2 (асинхронный трехфазный серии АИР)
По мощности и частоте вращения двигателя выбираем сечение ремня В. Назначаем минимальный диаметр ведущего шкива d1 =160 мм.
U =n1/n2 =d2/d1, (34)
где n1, n2-частоты вращения вала двигателя и рабочего органа соответственно, об/мин
d1, d2-диаметры ведущего и ведомого шкивов соответственно, мм
n1/n2 =d1/d2 → d2 =n1×d1/n2 =2900×160/3638 =128 мм
принимаем d2=130 мм
Межосевое расстояние:
А =1,5×d1, мм (35)
А =1,5×160 =240 мм
Угол обхвата меньшего шкива, α>150˚;
α =180-arctg(d2-d1)/A, (36)
α =180-arctg(160-150)/240 =177˚
Площадь поперечного сечения ремня В равна 138 мм²
Силу давления ременной передачи на вал определим по формуле:
Т =3 ס 0×F×z×sinα/2, Н (37)
где ס0 =1,8 МПа при угле наклона передачи к горизонту не более 60˚;
|
|
|
F-площадь поперечного сечения ремня, мм;
Т =3×1,8×138×2×sin(179,6/2) =1490 Н
Расчет механизма подачи:
Выбираем двигатель типа АИР71А4/1390 (асинхронный трехфазный серии АИР)
Частота вращения вала двигателя nдв=1500 об/мин
Мощность Р=0,55 кВт
Передаточное число вариатора принимаем U=4, следовательно, клиноременной вариатор может варьировать скорость подачи от Vsmax=174,6 м/мин до Vsmin= Vsmax/U=174,6/4=43,7м/мин.
Диаметр вариатора Dв=170 мм.
Принимаем диаметр ролика Dр=160 мм
диаметр звездочки Dз=200 мм
Рассчитаем передаточные числа для ролика и звездочки
Up=8,3; Uз=10,4
Руководствуясь этими данными примимаем передаточное число червячного редуктора Uч.р.=8.
Общее передаточное число находится по формуле:
Uобш.=nдв/nв=1500/327,12=4,59
где nдв- частота вращения двигателя
nв- частота вращения вариатора, пв=327,12
Передаточное число цепной передачи:
Uц.п.=Uобш./U,
где Uобш. – общее передаточное число
U - передаточное число червячного редуктора.
Передаточное число цепной передачи:
Uц.п.=U/Uобщ=4,59/8=0,57
Зададимся шагом зубьев t=15,875
Примем делительный диаметр ведущей звездочки dд=150
Число зубьев ведущей звездочки:
Z=П/Asin(t/dд)=3,14/ 43 Sin(15,875/150)=30
Где t- шаг зубьев,
dд – делительный диаметр ведущей звездочки
Определяем число зубьев ведомой звездочки
Z1=Z× Uц.п.=30/0,63=17
Проектирование и расчет осей и валов.
Исходные данные:
Fx =187,96 Н; Fz =296,45 Н; a=0,0725м; L=0,1028 м; c=0,08 м.
Решение:
Схема сил действующих на пилу изображена на рис.4.1
А=arcsin((a+H/2)/R), град
А=arcsin((0,0725+0,07/2)/0,1575)=43 град
Определим проекции сил Fx, Fz, T
Fx/=сosA· Fx, H
Fx/=cos43·187,96=137,37 H
Fz/=сosA· Fz, H
|
|
|
Fz/=сos43· 296,45=216,73 H
T/= T/2^0,5, H
T/= 1490/2^0,5=1053,55 H
Y ox
М(Б):∑М(Б) =0
∑М(Б) =Fx΄·а+RВ(x)·250·L-T΄(L+c) =0
RВ(x) =1776,56 H
М(В):∑М(В) =0
∑М(В) =Fx΄·(a+L)-RБ(x)·L-T΄·c =0
RБ(x) =-586,64 Н
Проверка: -Fx/+RБ(x)+RВ(x)-T/=0
-137,37-586,64+1776,56-1053,55=0
Y oz:
М(Б):∑М(Б) =0
∑М(Б) =Fz/·a+RВ(z)·L-Т΄·(L+c) =0
RВ(z) = 1720,59
М(В):∑М(В) =0
∑М(В) =Fz·(a+L)-RБ(z)·L-Т΄·c =0
RБ(z) =-450,30
Проверка: -Fz/+RБ(z)+RВ(z)-Т΄=0
-216,73-450,3+1720,59-1053,55=0
Определим суммарные реакции опор:
RБ =√(RБ(x))²+(RБ(x))² =738,74
RВ =√(RВ(z))²+(RВ(z))² =2473,17
Построим эпюры изгибающих моментов.
Y ox:
Участок АБ: 0≤хА≤а
xA =0 МА =0
хА =а МБ =128,80
Участок БВ: 0≤xБ≤l
МхБ =-Fx΄(a+xБ)+RБ(х)·хБ
хБ =0 МБ =128,80
хБ =l МВ =-46,85
Участок ГВ: 0≤хГ≤с
МхГ = -Т΄·хГ
хГ =0 МГ =0
хГ =с МВ =-46,85
Y oz:
Участок АБ:0≤zA≤a
MzA =-Fz/·zA
zA =0 MA =0
zA =a MБ =124,74
Участок БВ:0≤zБ≤l
MzБ =-Fz/ (a+zБ) +RБ(z)·zБ
zБ =0 MБ =124,74
zБ =l Mв =-36,02
Участок ГВ:0≤zГ≤c
MzГ =-T΄·zГ
zГ =0 MГ =0
zГ =c Mв =-36,02
Определим изгибающий момент:
MuA-A =√Mx²+Mz², Нм
MuA-A =182,15 Нм
Определим диаметр оси в опасном сечении
d =10³³√Mu/0,1[δu],мм
где [δuз]- допускаемое напряжение на изгиб,Па
