Расчет привода моечной машины

   Введение 

   При конструировании привода задача состоит в создании машин, отвечающих основным требованиям, предъявляемым  к конструируемой машине – высокая  надёжность, ремонтопригодность, технологичность, малые габариты и масса, удобство эксплуатации.  

   Машина также должна удовлетворять требованиям технической эстетики.

   В данном курсовом проекте производится расчёт привода моечной машины, состоящей из электродвигателя, коробки скоростей, и упругой и компенсирующей муфты. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   1  АНАЛИЗ СХЕМЫ, СИЛОВОЙ И КИНЕМАТИЧЕСКИЙ

   РАСЧЁТ  ПРИВОДА 

   1.1 Анализ кинематической схемы  привода и его передаточного  механизма 
 

   Привод  состоит из электродвигателя, коробки скоростей с цилиндрическими косозубыми колесами.

   Силовой поток от электродвигателя идет последовательно через упругую муфту, коробку скоростей с цилиндрическими косозубыми колесами  и далее через компенсирующую муфту на привод моечной машины.

   Для упорядочения последующих расчётов на заданной кинематической схеме привода выполним дополнительные обозначения: по ходу силового потока нумеруем валы и элементы механических передач – зубчатые колеса (z₁, z₂, z₃, z₄) валы (D₁, D₂, D₃) 

   1.2  Выбор стандартного асинхронного  электродвигателя 

   1.2.1. Поскольку  в рассматриваемой кинематической  схеме привода передаточный механизм состоит из последовательно соединённых двух цилиндрических передач с учетом потерь в упругой и компенсирующей муфтах общий коэффициент полезного действия передаточного механизма равен:

   

,

   где - коэффициент полезного действия цилиндрической передачи

         - коэффициент полезного действия муфты    

   

   1.2.2. Находим  мощность на ведомом валу по  формуле:

   

   где F – окружное усилие на барабане F=4кН;

          V- скорость движения ленты V=0,7м/с.

   

   Частота вращения выходного вала:

   

   где D – диаметр барабана моечной машины D=200мм.

   

   1.2.3. В  соответствие с заданной мощностью (   = 2,8 кВт ) на  валу барабана и расчётным значением общего КПД передаточного механизма ( ) вычисляем требуемую статическую мощность электродвигателя 

   

,

                                                                    

    1.2.4. Вычисляем требуемую среднеквадратическую  мощность электродвигателя [1] с учётом  заданного графика нагрузки полагая,  что частота вращения вала  двигателя изменяется несущественно при изменении нагрузки,

   

   где - коэффициент эквивалентности  

   

   где Т  – наибольший из длительно действующих  моментов, принимаемый за момент приведения;

   T_i – момент, действующий на 1-й ступени нагружения;

   t_i – длительность действия 1-й нагрузки;

   t_S -  длительность цикла нагружения.

   

    

   

 

   1.2.5. Располагая  численным значением среднеквадратической  мощности электродвигателя (Р_кв=2,67) выбираем по каталогу, ориентируясь на номинальную мощность Р_Д, четыре возможных стандартных асинхронных двигателя, которые при одном и том же значении Р_Д  отличаются номинальными частотами вращение валов n_Д .

   При выборе двигателя будем следовать условию:

   Р_Д ³ Р_кв

   Возможные варианты типоразмеров асинхронных  электродвигателей и их основные параметры представляем в таблице  №1. 

                    Таблица 1

 
 

   1.2.6. Определяем возможное ориентировочное значение общего передаточного отношения U_ов , которое может быть реализовано в заданной схеме передаточного механизма привода. 

   

                  

        Назначаем  , тогда

                                                          

   1.3  Определение номинальных частот  вращения валов привода 

   Номинальные частоты вращения валов в заданном приводе определяют с учётом выполненной  разбивки общего передаточного отношения  U_ос по ступеням коробки. 

   Частота вращения вала 1 (ведущего, входного вала коробки)

   

   

 

   Частота вращения вала 2 (ведомого, промежуточного вала  коробки)

   

                                                             

   

. 

   Частота вращения вала 3 (ведомого, выходного  вала коробки)

   

   

 

   1.4  Определение номинальных вращающих  моментов на валах привода 

   Номинальные вращающие моменты, действующие на валах коробки, определим с учётом передаточных отношений механических передач и их коэффициентов  полезного действия.

   Определим номинальный вращающий момент на первом валу привода с помощью  формулы:

   

,

   где Р_ДС  – номинальная мощность на валу двигателя, кВт,

          n_ДС – номинальная частота вращения вала электродвигателя, мин^–1  

   

  

   Номинальный вращающий момент на втором валу: 

   

   

 

   Номинальный вращающий момент на третьем валу:

   

          

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

   2 ВЫБОР  МАТЕРИАЛОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ  НАПРЯЖЕНИЙ ДЛЯ ЗУБЧАТЫХ ПЕРЕДАЧ 

   Расчёт  допускаемых напряжений для зубчатой пары при термической обработке улучшение представлен в таблице №2

   

         Таблица 2