а) Вхідний вал редуктора (вал І)
Потужність на вихідному валі:
Р 1 = Рпотр. ηм ηпід = 7779∙0,98∙0,99 = 7547,19 Вт;
де Рред. – потрібна потужність електродвигуна, Вт;
ηм – коефіцієнт корисної дії муфти;
ηпід – коефіцієнт корисної дії пари підшипників вала.
Частота обертання вала:
n 1 = nдв = 960 хв-1
Кутова швидкість вхідного вала:
,
Крутний момент на вхідному валі:
Т 1 = 
= 
= 75,11 Нм
Б) Проміжний вал редуктора (вал ІІ).
Потужність, що передається проміжним валом:
Р2 = Р 1 ηпід η з.п. = 7547,19∙0,99·0,97=7247,56 Вт,
де ηпід – коефіцієнт корисної дії пари підшипників вала;
ηз.п – ККД коефіцієнт корисної дії швидкохідної передачі.
Частота обертання проміжного вала:
n 2 = 
= 214,76 хв-1.
Кутова швидкість проміжного вала:
ω 2 = 
= 
= 22,42 с-1.
Крутний момент на проміжному валі:
Т 2 = 
= 
= 323,26 Нм;
г) Вихідний вал редуктора (вал III).
Р 3 = Р 2 ∙ ηпід ∙ ηз.п .= 7247,56 · 0,99 · 0,97 = 6959,83 Вт.
де: ηпід – коефіцієнт корисної дії пари підшипників вала;
ηз.п – ККД коефіцієнт корисної дії тихохідної передачі.
n 3 = 
= 
= 62,07 хв-1
ω 3 = 
= 
с-1;
Т 3 = 
Нм.
д)Вал приводу стрічкового транспортера (вал IV – перевірка)
Р 4 = Р 3 ∙ηл = 6959,83· 0,92 = 6403,04 Вт,
де ηл – коефіцієнт корисної дії ланцюгової передачі.
n 4 = 
= 
= 24,84 хв-1;
ω 4 = 
= 
с-1;
Т 4 = 
= 
= 2462,8 Нм» Tв = 2465,5 Нм.
Точність розрахунків достатня.
Похибка складає:
Δ = 
∙100 = 
% = 0,01%,
що менше допустимого [Δ] = 1…3%.
Складаємо таблицю вихідних даних для розрахунку передач привода
| Таблиця 1 Вихідні данні розрахунку передач привода | |||||||
| Вал | Тип передачі | Потужність Р, Вт | Крутний момент Т,Нм | Кутова швидкість ω, с-1 | Частота обертання n, хв-1 | Передаточне число, u | |
| I | Прямозуба циліндрична (швидкохідна) | 7547,18 | 75,11 | 100,48 | 4,47 | ||
| II | 7247,56 | 323,26 | 22,42 | 214,76 | |||
| Прямозуба циліндрична (тихохідна) | 3,46 | ||||||
| III | 6959,83 | 1071,4 | 2,6 | 62,07 | |||
| Ланцюгова | 2,5 | ||||||
| IV | 6403,04 | 2462,8 | 2,599 | 24,84 |
Приклад 2
Виконати кінематичний розрахунок привода ланцюгово-планчатого транспортера (рис. 2)
Рис. 2. Схема привода ланцюгово-планчатого транспортера
1 – електродвигун; 2 – муфта; 3 – черв’ячний редуктор; 4 – відкрита ланцюгова передача; 5 – рама під двигун і редуктор
Початкові дані для розрахунку:
Рв = 3800 Вт – потужність на вхідному валі транспортера;
nв = 35 хв-1 – частота обертання вхідного вала транспортера;
a = 35о – кут нахилу ланцюгової передачі до горизонту.
1. Підбір електродвигуна:
Визначаємо потрібну потужність електродвигуна:
Рдв.потр .= 
= 
=5,35 кВт,
де η заг - загальний коефіцієнт корисної дії привода, що дорівнює:
η заг = η м η ч.п η л η під 2 = 0,99 · 0,8 · 0,93 · 0,99 = 0,71;
η м = 0,99 – ККД пружної компенсаційної муфти (додаток 1);
η ч.п = 0,8 – ККД закритої черв’ячної передачі (попередньо приймаємо двозаходний черв’як);
η л = 0,93 – ККД відкритої ланцюгової передачі;
η під = 0,99 – ККД пари підшипників кочення.
Приймаємо номінальну потужність електродвигуна Рном = 5,5 кВт, який буде недовантажений на:
Δ = 
= 
∙100% = 2,72%,
Визначаємо частоту обертання вала електродвигуна:
nдв.потр. = nв (uзаг.min …uзаг.max) = 85∙(20...200) = 1700...17000 хв-1,
де uзаг.min, uзаг.max – відповідно мінімальні і максимальні передавальні числа передач привода;
uзаг = uл ∙ uч.п. =(10...40)∙(2...5) = 20...200,
де uл і uч.п – рекомендовані значення передаточних чисел відповідно закритої черв’ячній і відкритої ланцюговій передачі (додаток 2)
Приймаємо (додаток 4) частоту обертання вала електродвигуна nдв. = 3000 хв-1.
З додатків 4 та 5 вибираємо електродвигун марки 4А100L2У3 у якого номінальна потужність Рном = 5,5 кВт, ККД двигуна η дв = 87,5%; номінальна частота обертання nном = 2880 об/хв, виконання М100.
2. Визначення передаточних чисел:
Фактичне передавальне число
u ф = 
= 
= 33,88.
Орієнтуючись на граничні показники середніх передавальних чисел (8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80) приймаємо uч.п. = 12,5, тоді:
uл = 
= 
= 2,71.
Уточнюємо кількість заходів черв’яка:
z 1 = 
= 
= 2,08...2,24,
де z 1 = 36...28 – мінімально допустима кількість зубів черв’ячного колеса з умови не підрізання і зменшення нагрівання. Беремо наближене більше число заходів черв’яка z1 = 4.
Уточнюємо розрахунок:
При z1 = 4; η ч.п = 0,92...0,87 (див. табл. 1) для розрахунку беремо η ч.п. = 0,9 тоді:
η заг = 0,99· 0,9 ·0,93 ·0,992 = 0,812.
Тобто потрібна потужність двигуна по уточнених значеннях ККД
Рдв.потр. = 
= 4,69 кВт.
Отже, вибраний електродвигун заміняти немає потреби, недовантаження в цьому випадку складе:
Δ′ = 
∙100 = 15,82%.
