Все валы привода последовательно от вала двигателя обозначим римскими цифрами (Рис.1). Частоты вращения валов определяются последовательно от первого вала (вала электродвигателя) по формуле:
ni+1= ni/u, (12)
где ni+1 – частота вращения последующего вала;
ni – частота вращения предыдущего вала;
u – передаточное отношение передачи, стоящей между валами.
Угловые скорости валов определяются через частоты вращения валов по формуле
= 30 (13)
Применив формулы (12) и (13) к схеме привода получим выражения для определения частот вращения n (об/мин) и угловых скоростей валов ω (с-1)
= ; | = ; | |
= ; | = ; | |
= ; | = ; | (14) |
= ; | = ; | |
= ; | = . |
Фактическое значение частоты вращения приводного вала конвейера () может отличаться от расчетного. Допускаемое отклонение не более 3%.
Вращающие моменты на валах
Величины вращающих моментов на валах будут определяться нагрузкой на приводном валу барабана, т.е. величиной тягового усилия. Поэтому расчет вращающих моментов ведут от приводного вала к валу электродвигателя.
Вращающий момент на приводном валу барабана, Н.м
= , (15)
Вращающие моменты на валах редуктора определяются последовательно от вала к валу по зависимости
= , (16)
где Тi+1 и – вращающие моменты на последующем и предыдущем валах;
- КПД передачи, стоящей между валами.
Применив формулу (15) к схеме привода получим выражения для определения вращающих моментов
= ; = ; = ; = .(17)
Мощности на валах
Мощности на валах определяют для каждого вала двумя способами (допустимое расхождение не более 3%):
-последовательно через предыдущую мощность и КПД передачи
Ni+1 = Ni * ; (18)
-через момент и угловую скорость вала
Ni = Ti * ωi. (19)
Расчет зубчатых передач
Исходными данными для расчета цилиндрической передачи являются данные из кинематического расчета:
- момент на шестерне, Н. м,
() - частота вращения шестерни (колеса), мин–1,
u- передаточное отношение передачи;
и данные из технического задания:
Т - срок службы привода,
Kc и Kг - коэффициенты использования в течение суток и в течение года,
- режим нагружения или циклограмма нагрузок.
Проектный расчет закрытых зубчатых передач (работающих в масляной ванне) выполняют на выносливость по контактным напряжениям с проверкой на изгиб.
Выбор материалов
Зубчатые колеса редукторов в большинстве случаев изготовляют из сталей, подвергнутых термическому или химико-термическому упрочнению. Рекомендуется назначать твердость шестерни на несколько единиц HRC или 20…30 единиц НВ большей, чем твердость колеса.
Механические свойства сталей, применяемых для изготовления зубчатых колес, приведены в таблице 2.1.