Тема: Кинематический и силовой расчёт привода
Цели:
· Научиться выполнять расчёты кинематических и силовых характеристик привода;
· Уметь определять состав кинематических схем механизмов.
Задание:
Рассчитать кинематические и силовые характеристики привода: общее передаточное отношение, передаточные отношения ступеней, коэффициент полезного действия привода, угловые скорости валов звеньев, мощности на валах звеньев, вращающие моменты. Исходные данные взять в таблице 10. К.п.д. ступеней принять по таблице 9.
КПД механических передач
Таблица 9
| Передача | КПД |
| Зубчатая редукторная цилиндрическая передача | 0,97-0,98 |
| Зубчатая редукторная коническая передача | 0,96-0,97 |
| Червячная редукторная передача: | |
| При числе заходов червяка z1=1 | 0,7-0,75 |
| При числе заходов червяка z1=2 | 0,8-0,85 |
| При числе заходов червяка z1=4 | 0,85-0.95 |
| Цепная открытая передача | 0,90-0.95 |
| Клиноремённая передача | 0,95-0,97 |
| Плоскоремённая передача | 0,92-0,96 |
| Одна пара подшипников качения | 0,99 |
Таблица 10
| Вариант | Схема на рис. | Pдвиг кВт | wдв 1/с | wро 1/с | D1 мм | d2 мм | Z1 | Z2 | Z3 | Z4 | Z5 | Z6 |
| 1,11, 21, 31, 42 | 1.1 | 7,5 | - | - | - | - | ||||||
| 2, 12, 41, 22, 32 | 1.1 | 6,5 | 12,5 | - | - | - | - | |||||
| 3, 13, 23, 33, 43 | 1.1 | 6,0 | 14,4 | - | - | - | - | |||||
| 4, 14, 24, 34, 44 | 1.1 | 5,5 | - | - | - | - | ||||||
| 5, 15, 25, 35, 45 | 1.1 | 6,5 | 9,0 | - | - | - | - | |||||
| 6, 16, 26, 36, 46 | 1.2 | 7,0 | - | - | - | - | ||||||
| 7, 17, 27, 37, 47 | 1.2 | 6,6 | - | - | - | - | ||||||
| 8, 18, 28, 38, 49 | 1.2 | 5,5 | 2,5 | - | - | - | - | |||||
| 9, 19, 29, 39, 48 | 1.2 | 7,5 | - | - | - | - | ||||||
| 10, 20, 30, 40, 50 | 1.2 | 6,5 | 4,5 | - | - | - | - | |||||
| 11, 61, 71, 81, 91 | 1.3 | 7,0 | - | - | - | - | ||||||
| 12, 62, 72, 82, 92 | 1.3 | 7,5 | 8,33 | - | - | - | - | |||||
| 13, 63, 73, 83, 93 | 1.3 | 5,0 | - | - | - | - | ||||||
| 14, 64, 74, 84, 94 | 1.3 | 6,0 | 8,0 | - | - | - | - | |||||
| 15, 51, 75, 85, 95 | 1.3 | 6,5 | 14,4 | - | - | - | - | |||||
| 16, 52, 76, 86, 96 | 1.4 | 5,5 | 3,57 | - | - | |||||||
| 17, 53, 77, 87, 97 | 1.4 | 6,0 | 6,0 | - | - | |||||||
| 18, 54, 65, 88, 98 | 1.4 | 7,0 | 8,5 | - | - | |||||||
| 19, 55, 78, 89, 99 | 1.4 | 5,6 | 8,0 | - | - | |||||||
| 20, 56, 79, 57, 100 | 1.4 | 6,5 | 7,5 | - | - |
Рис.1.1
М – электродвигатель асинхронный;
1 – плоскоремённая передача;
2 – редуктор цилиндрический зубчатый;
3 – барабан ленточного конвейера.
Рис.1.2
М – электродвигатель асинхронный;
1 – редуктор цилиндрический зубчатый;
2 – коническая прямозубая открытая передача;
3 – барабан ленточного конвейера.
Рис.1.3
М – электродвигатель асинхронный;
1 – клиноремённая передача;
2 – редуктор цилиндрический зубчатый с шевронными колёсами;
3 – барабан ленточного конвейера.
Рис. 1.4
М – электродвигатель асинхронный;
1 – клиноремённая передача;
2 – редуктор цилиндрический зубчатый;
3 – открытая зубчатая передача;
4 - барабан ленточного конвейера.
Пример 1. Расчёт кинематических и силовых параметров привода.
Для привода ленточного конвейера на рис.1.4. рассчитать передаточные отношения, коэффициент полезного действия, угловые скорости валов, мощности и вращающие моменты на валах звеньев.
Дано: Pдв=5,6 кВт, ωдв=144 1/с, ωро=8,0 1/с, Z3=24, Z4=72, Z5=22, Z6=44;
Решение.
1. Общее передаточное отношение привода
iобщее= ωдв/ ωро = 144/8,0 = 18;
iобщее = iI·iII·iIII; iII = z4/z3 = 72/24 = 3, iIII = z6/z5 = 44/22 = 2,
iI= iобщее/ iII·iIII = 18/3·2 = 3;
2. Общий к.п.д. привода
ηобщий = ηI·ηII·ηIII = ηрп·ηред·ηзп =0,95·0,97·0,96 = 0,885 (табл.3).
3. Угловые скорости валов звеньев
ω1= ωдв = 144 1/с;
ω2 = ω1/iI = 144/3 = 48 1/с; ω3 = ω2 = 48 1/с;
ω4 = ω3/iII =48/3 = 16 1/с; ω5 = ω4 = 16 1/с;
ω6 = ω5/iIII = 16/2 = 8 1/с.
4. Мощности на валах звеньев
P1 = Pдв = 5600 Вт;
P2 = P1·ηI = 5600·0,95 = 5320 Вт;
P3 = P2 = 5320Вт;
P4 = P3·ηII = 5320·0,97= 5160,4 Вт;
P5 = P4 = 5160,4 Вт;
P6 = P5·ηIII = 5160,4·0,96 = 4954 Вт
5. Вращающие моменты на валах звеньев
T1 = P1/ω1 = 5600/144 = 38,89 Нм;
T2 = P2/ω2 = 5320/48 = 110,83 Нм;
T3 = P3/ω3 = 5320/48 = 110,83 Нм;
T4 = P4/ω4 = 5160,4/16 = 322,52 Нм;
T5 = P5/ω5 = 5160,4/16 = 322,52 Нм;
T6 = P6/ω6 = 4954/8 = 619,25 Нм.