124166 (Расчет и проектирование привода ленточного конвейера), страница 3

Z∑ = (2* a_w / mn)

Z∑ = (2*100/ 3) =66

следовательно Z∑=66

13) Определяем число зубьев меньшего (ведущего) колеса:

Z1 = Z∑/(u+1) = 66/(2+1) = 22

Следовательно Z1 = 22

Z2 = Z∑- Z1=66 – 22 = 44

14) Уточняем передаточное отношение:

u = 44 / 22 = 2

определяем погрешность передаточного отношения:

Δ=|2-2| / 2=0 % 2,5% что допустимо

Определяем геометрические параметры зубчатых колес:

15) Начальные диаметры:

dw1 = mn *Z1 = 3,0* 22= 66 мм

dw2 = mn *Z2 = 3,0 *44 = 132 мм

16) Уточняем межосевое расстояние:

a_w = (dw1+ dw2) / 2 = (66+132) / 2 = 99 мм

17) Определяем диаметры вершин:

da1 = dw1 + 2* mn = 66 + 2*3 = 72 мм

da2 = dw2 + 2* mn = 132+2*3 = 142 мм

18) Определяем диаметры впадин зубьев:

df1 = dw1-2,5* mn = 66 – 2,5*3 = 58,5 мм

df2 = dw2-2,5* mn = 96 – 2,5*3 = 138,5 мм

19) Определяем окружную скорость в зацеплении:

V = (π*d w1*n1) / (60*1000) = (3,14*66 *642) / (60*1000) = 2,22 м/с

в зависимости от окружной скорости выбираем степень точности = 9

20)Определяем усилия действующие в зацеплении:

окружная: Ft = (2*T1) / dw1 = (2*34,43) / (66*10 ) = 1043 кН

радиальная: Fr = Ft *tn(α ) = 1043*0,364*10³= 0,378 кН

осевая: Fa=0

21)Выполняем проверочный расчет на контактную усталость:

, где

-

коэффициент учитывающий геометрию

коэффициент Пуассона (для стали 0,3)

E₁, E₂ – модуль продольной упругости материалов (2,1*10⁵)

- угол наклона зубьев

-

коэффициент торцового перекрытия

312,2МПа

, где

=1

,09 - взяли по графику (стр.111 [2]) для степени точности 8

=1*1,1*1,09*1=1,199

МПа

МПа

- условие выполняется

22) Выполняем проверочный расчет на изгибную усталость:

, где

(стр.114) [2] источник 1)

(по графику рис. 6.14) [2] источник 1)

МПа

- условие выполняется

2.4 Расчет цепной передачи

Передаваемая мощность и частота вращения ведущей и ведомой звездочек являются исходными данными для расчета цепной передачи:

Исходные данные для расчёта:

• передаваемая мощность —2,19 кВт;

• частота вращения ведущей звездочки — 200 об/мин;

• частота вращения ведомой звездочки — 100 об/мин;

• передаточное число и_цеп = 2

Так как цепная передача является последней передачей привода необходимо уточнить ее передаточное отношение, в связи с тем что в предыдущих передачах были произведены изменения передаточных отношений:

и_цеп = uобщ /(uтих*uбыстр*uрем) = 9,5/ (1,625*2,0*1,5) = 1,95

После уточнения передаточного отношения переходим к расчету передачи:

1) Выбираем число зубьев меньшей звездочки:

z1 = 29-2u = 29-2*1,95 = 25,1

принимаем z1 = 25

2) Выбираем число зубьев большей звездочки:

z2= z1*u = 25*1,95 = 48,75

принимаем z2 = 49

3) Уточняем передаточное отношение:

u = z2 / z1 = 49 / 25 = 1,96

Δ = |1,95-1,96| / 1,95 = 0,513% 2,5% что допустимо

4) Вычисляем коэффициент эксплуатации:

Кэ = kд*kа*kн*kр*kсм*kп.

где

(источник 1)

kд = 1,0 - динамический при спокойной нагрузке;

ka = 1,0 - учитывает влияние межосевого расстояния [kа= 1 при ац=(30...60)*t];

kн = 1,0 - учитывает влияние угла наклона линии центров kн= 1, если этот угол не

превышает 60°, в противном случае kн= 1.25; у нас = 0°

kр = 1,25 - учитывает способ регулирования натяжения цепи, в нашем случае не регулируеться;

kсм = 1,0 - учитывает способ смазки, в нашем случае - периодическая смазка

kп = 1,25 - учитывает периодичность работы передачи, в нашем случае – 2 смены.

Кэ = kд*kа*kн*kр*kсм*kп.= 1,0*1,25*1,25*1,0*1,0*1,0 = 1,5625

5) Определяем предварительное значение шага цепи:

P  598* ,мм

где: Кэ = 1,5625; z1 = 25; n1 = 200 об/мин

Р = 2,19кВт; mр = 1,0

= (∑ i) / i = (30,9+29,4+28,1+25,7)/4 = 28,53

p598* =17,25 мм

Выбираем цепь по таблице 3.1.1 [1] со следующими параметрами (источник 1):

p = 17,25 мм

d = 5,94мм

d1 = 11,91 мм

b = 12,70 мм

b6 = 18 мм

b7 = 15 мм

A = 22,78 мм

h = 18,2 мм

S = 1,05 см

6) Определяем площадь проекции опорной поверхности шарнира:

A = d * b = 5,94*12,70 = 75,438 мм

7) Определяем предварительную величину межосевого расстояния:

Aw = (30…50)*p = 30*19,05 = 571,5 мм

8) Определяем число звеньев цепи:

d1 = p/sin(3,14/z1) = 19,05 /(sin180/25) = 152 мм

d2=p/sin(3,14/z2) = 19,05 /(sin180/49) = 297,3 мм

l = (2aw+3.14/2*(d2+d1)+(d2-d1) /4a ) / p = (2*571,5 +3,14/2*(152+297,3)+33,4)/ 19,05 = 97,56

nзв = 2*a/p+(z2+z1)/2+((z2-z1)/2П) *p/a = 2*571,5 /19,05 +(49+25)/2+((49-25)/2*3,14) *19,05/571,5 = 60+37+0,49 = 97,5

округляем nзв = 98

9) Уточняем межосевое расстояние:

а = р/4*

а = 19,05/4* = 576,4 мм

10) Определяем окружную скорость в передаче:

V = (z1*p*n1)/60*1000;

V = (25*19,05*200)/60*1000 = 1,59 м/с

11) Определяем окружную передаваемую силу:

F = (60*1000*P)/ (z1*p*n1)

F = (60*1000*2,19)/(25*19,05*200) = 1,390 кН

12) Рассчитываем цепь на износостойкость:

q = (Ft*Kэ)/(Bвн*d*mp)

q = (1,390*1000*1,5625)/(11,91*5,94*1,0) = 30,7≤ 45 , что допустимо

13) Определяем усилия в ветвях:

F1 = Ft+Fv+Fq – в ведущей ветви

F2 = Fv+Fq – в ведомой ветви

Fv = qц*V = 1 * 1,59 = 2,5281H-нагрузка от центробежных сил

Fq = qц*a*q*Kf = 1*576,4*9,81*6 = 33,9H-сила от провисания цепи

Kf=6 при горизонтальном расположении цепи

F1 = 1390+2,5281+33,9=1426,43 Н

F2 = 2,5281+33,9=46,4281 Н

14) Определяем нагрузки действующие на валы:

Fв = Ft*Kb; Kb = 1,05-1,3;

Fв = 1,39 кН * 1,2 =1,668кН