Проектировочный расчёт

Исходные данные

 

Спроектировать привод ленточного конвейера в цехе сборки узлов ЛА.

Исходные данные для расчета:

1. Тяговое усилие лебедки F = 5000H;

2. Скорость ленты V = 0,6 м/с;

3. Время работы передачи = 15000 ч;

4. Диаметр барабана D = 0,4 м

5. Смазка зубчатого зацепления – окунанием.

6. Режим работы постоянный.

 

Рис. 1. Схема привода

1 - электродвигатель;

2 - муфта упругая втулочно-пальцевая (МУВП);

3 - редуктор;

4 - зубчатая муфта;

5 - барабан конвейера.

 

Определение основных параметров привода

Выбор двигателя

 

Потребная мощность двигателя:

  кВт,

 

где  – КПД привода.

,

 

где = 0,98 – КПД муфты;

 = 0,99 – КПД пары подшипников;

 = 0,97 – КПД цилиндрической зубчатой передачи;

 = 0,98 – КПД ленты (трение ленты о барабан).

=0,98

= 0,85.

= 4 кВт.

 

Таблица 1

Мощность, кВт	Тип	Частота вращения, мин-1			КПД, %	, мм
4	4А100L4УЗ	1435	2,0	2,4	88	28

2.2 Определение числа оборотов барабана

 

Диаметр барабана = 300 мм.

Число оборотов барабана определим по следующей зависимости:

= 28,6 (об/мин)

 

Определение общего передаточного отношения редуктора

 

Общее передаточное число привода

 

= 24,5.

 

Согласно рекомендациям передаточное число тихоходной ступени

Тогда, передаточное число быстроходной ступени

 

 

Определение крутящих моментов на валах

 

На ведомом: ;

На промежуточном: ;

На ведущем:

 

 

Расчет первой ступени

 

Материал для шестерни и колеса назначаем:

 

Элемент передачи	Марка стали	ув,МПА	ут,МПА	Твёрдость поверхности не менее	Базовые числа циклов
Шестерня	45	900–1000	750	(45–50) HRC	NHO1=6∙107 NFO1=4∙106
Колесо	45	900–1000	750	(40–45) HRC	NHO1=4∙107 NFO1=4∙106

Проектировочный расчёт

 

1. Определение числа зубьев шестерни и колеса:

U₁₂=5,5

Принимаем z₁ =24; z₂ =z₁∙U₁₂=24∙5.5=132

Принимаем угол наклона зуба в=8˚6 34Ѕ(одно из стандартных значений), cosв = 0.99.

2. Определение числа зубьев эквивалентных колёс:

 

 

3. Определение числа циклов перемены напряжений шестерни и колёс:

 

;

;

;

;

.

 

4. Определение допускаемых напряжений:

а) контактные:

 

, так как

;

;

;

б) изгибные:

 так как

;

в) предельные:

 

;

 

5. Расчётная нагрузка:

 

 

 − для 8-й степени точности, принятой мной в предположении, что V_окр.=3–8 м/с.

6. Начальный (делительный) диаметр шестерни:

 

;

;

;

 

7. Модуль зацепления:

а) окружной:

;

б) нормальный:

Принимаем  = 1,5 мм.

8. Межосевое расстояние:

 

;

 

Проверочный расчёт

 

1. Проверочный расчет на контактную выносливость.

 

;

 

Определение коэффициентов Z_H, Z_M, Z_E:

цилиндрический редуктор подшипник зубчатый

.

 

Так как cosв=0.9915 и б_tw=20˚, то

 

;

 

Е_пр=2,15∙10⁵ МПа, н_tw=0,3;

;

 

Уточнение окружной скорости:

 

;

;

;

 

Уточнение коэффициента расчётной нагрузки:

 

;

, где д = 0,004; q₀ = 56;

;

;

;

;

Проверка передачи на контактную выносливость:

 

;

 

Недогрузка составляет 20%.

С целью получения более рациональной передачи уменьшаем ширину зубчатого венца, благодаря чему действительные контактные напряжения приблизятся к допускаемым.

Принимаем b_w1=15 мм, тогда

 

;

;

;

;

Недогрузка составляет 2.8%, что допустимо.

2. Проверка передачи на изгибную выносливость:

 

 для

 для ;

;

 

Так как 79,55<84, проверяем на прочность зуб шестерни

 

 где

;

;

 

3. Проверка на контактную изгибную прочность при действии максимальной нагрузки:

 

;

.

4. Определение геометрических и других размеров шестерни и колеса:

 

;

;

;

;

;

;

;

;

.