Выполнить практическое занятие по варианту
Практическое занятие №22
Тема: Расчёт цепной передачи.
Цель: Научиться рассчитывать цепную передачу.
Рис.1
Задание. Привод к ленточному конвейеру (Рис.1) состоит из электродвигателя 1, упругой муфты 2, червячного редуктора 3 и цепной передачи 4.
Подобрать электродвигатель, определить общее передаточное число и рассчитать цепную передачу при условии, что окружная сила на приводном
барабане 5, скорость движения и диаметр приводного барабана . Пусковая нагрузка 140 % от номинальной.
Параметр
| № варианта | |||||||||||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||||||||||
кH | 2,2 | 2,0 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | 0,9 | 0,85 | 0,65 | 0,9 | 0,85 | ||||||||||
м/c | 0,5 | 0,6 | 0,55 | 0,65 | 0,7 | 0,8 | 0,55 | 0,65 | 0,95 | 1,5 | ||||||||||
мм | 450 | 500 | 550 | 600 | 650 | 700 | 750 | 450 | 500 | 550 | ||||||||||
Пример.
Дано: = 5 кН
|
|
= 0,5 м/c
= 400 мм
1.Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет привода
1.1 Определяем требуемую мощность на вале барабана лебёдки по формуле
2,5 кВт
1.2 Определяем общий КПД привода по формуле
где - КПД муфты.
-КПД червячной передачи;
- КПД цепной передачи;
-КПД пары подшипников качения;
Определяем требуемую мощность электродвигателя
кВт,
Требуемой мощности 3,29 кВт с учетом возможностей привода, состоящего из червячного редуктора и цепной передачи выбираем электродвигатель трехфазный короткозамкнутый серии 4А, закрытый обдуваемый с синхронной частотой вращения 1000 об/мин 4А112МВ6УЗ, с параметрами Р=4,0 кВт. Номинальная частота вращения n = 949 об/мин, dдв= 32 мм.
Частота вращения вала барабана лебёдки по формуле
23,83 об/мин
Угловая скорость вала электродвигателя
рад/с
Определяем общее передаточное отношение
Принимаем по ГОСТ 2144-76 передаточное число редуктора u =16
Тогда передаточное число цепной передачи
Табл. Частота вращения и угловые скорости валов редуктора и приводного барабана
Вал 0,1 | 949об/мин | 99,328 рад/с |
Вал 2 | об/мин | рад/с |
Вал 3 | об/мин | рад/с |
Мощности на валах:
Определяем мощности на валах:
P0 =Pтр =3,29 кВт
P1 = P0 = 3,29 . 0,98 =3,22 кВт
P2 = P1 . = 3,22 . 0,85 . 0,992 =2,68 кВт
P3 = P2 = 2,68. 0,93 =2,49 кВт
Вращающие моменты:
На валу электродвигателя
Н.м
на валу червяка
Н.м
на валу колеса
Н.м
|
|
на ведомом вале
Н.м
Расчет цепной передачи
Выбираем приводную роликовую однорядную цепь.
Число зубьев:
ведущей звездочки
ведомой звездочка
принимаем
фактическое передаточное число
Расчетный коэффициент нагрузки
где ,25 - динамический коэффициент при ударной нагрузке;
- влияние межосевого расстояния;
- учитывает влияние угла наклона линии центров;
- учитывает способ регулирования натяжения цепи;
- при непрерывной смазке;
- учитывает продолжительность работы в сутки при односменной работе.
Частота вращения ведущей звездочки
59,31 об/мин
Среднее значение допускаемого давления при об/мин МПа
Шаг однорядной цепи (m=1)
Уточняем допускаемое давление по формуле
МПа
Определяем число звеньев цепи
,
где ; ; ,
тогда
Уточняем межосевое расстояние цепной передачи мм
Подбираем по таблице 7.15 [4] цепь ПР-31,75-177 по ГОСТ13568-75, имеющую t = 31,75 мм; разрушающую нагрузку Q = 177,0 кН; массу q = 7,3 кг/м; Аоп = 524 мм2
Скорость цепи
м/с
Окружная сила
Н
Давление в шарнире проверяем по формуле
МПа
Условие выполнено
Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, т.е на 1583×0,004=6,3 мм
Определяем диаметры делительных окружностей звездочек
мм
мм
Определяем диаметры наружных окружностей звездочек
где мм – диаметр ролика цепи
мм
Силы, действующие на цепь:
Окружная 3280 Н – определена выше;
от центробежных сил Н, где q = 7,3 кг/м
от провисания Н,
где при угле наклона передачи 300
Расчетная нагрузка на валы
Н
Проверяем коэффициент запаса прочности цепи
Это больше, чем нормативный коэффициент запаса следовательно, условие S>[S] выполнено
Контрольные вопросы
1. Каковы достоинства и недостатки цепных передач по сравнению с ременными?
2. Где применяют цепные передачи?
3. Какова конструкция роликовой и втулочной цепей?
4. В каких случаях применяют многорядные роликовые цепи?
5. Почему при высоких скоростях рекомендуется применять цепи с малым шагом?
6. Чем вызвана неравномерность движения приводных цепей и почему она возрастает с увеличением шага?
7. Чем обусловлены ограничения минимального числа зубьев малой звездочки и максимального числа зубьев большой звездочки?
8. Почему при определении длины цепи рекомендуется принимать четное число звеньев цепи?
9. Что является основным критерием работоспособности цепных передач? Как проводится проверка цепи по этому критерию?
10. Что такое коэффициент эксплуатации, от чего он зависит?
10. Чем вызвана необходимость в применении натяжных устройств в цепных передачах? Каковы способы натяжения цепи?
11. Какие способы смазывания применяют в цепных передачах?