Шнековый пресс ВПО-20А (стр. 3 из 5)

Вариант2: n_дв2=1500 об/мин.

U₂=

.

Вариант3: n_дв3=1000 об/мин.

U₃=

.

Вариант4: n_дв4=750об/мин.

U₃=

.

Анализируя передаточное отношение, приходим к выводу, что оптимальный вариант будет в том случае, когда n_дв=1500 об/мин и передаточное число 37,5.

Предпочтение отдаем двигателям с большей скоростью, поэтому, двигатель 1000 об/мин и 750 об/мин не принимаем.

Определяем номинальную частоту вращения и запишем марку двигателя: 4А100S4УЗ.

Скольжение S=4,4%.

Мощность двигателя Р_дв=3 кВт.

Частота вращения n_дв=1500 об/мин.

Номинальная частота вращения:

n_ном=1500 - 4,4 · 10=1434 об/мин.

6. Определяем передаточное отношение передач:

U_общ=

;

U_{р. п.} = 2,8; U_ред=3,15;

U_{ц. п}=

.

Принимаем стандартное передаточное число 4 и проверяем отклонение от нужного передаточного числа:

U_{общ. станд} = 2,8 · 3,15· 4 = 35,28;

Δ U=

;

Δ U<4%, т.к отношение меньше 4% принимаем стандартные числа.

7. Определяем частоту вращения и угловую скорость валов передачи.

I вал; n_I= n_ном = 1434 об/мин;

ω_I=

с^-1;

II вал; n_II=

об/мин;

ω_II=

с^-1; III вал: n_III= об/мин;

ω_III=

с^-1;

IV вал: n_IV=

об/мин;

ω_IV= с^-1;

8. Определяем мощность на валах: Р_вх. = Р_I= 2,5 кВт;

Р_II= Р_I· η_{р. п.} =2,5 · 0,96 = 2,4 кВт; Р_III= Р_II · η_ред =2,4 · 0,95 = 2,28 кВт;

Р_IV= Р_III · η_{ц. п.} =2,28 · 0,95 = 2,166 кВт;

9. Определяем вращающий момент на валах:

Т_I=

кН · м; Т_II= кН · м;

Т_III=

кН · м; Т_IV= кН · м;

10. Результаты расчета сводим в табл. параметров передачи:

№ вала	Частота вращения n об/мин,	Угловая скорость ω, с-1	Мощность Р,кВт	Вращающий момент Т, кН×м
I	1434	150,1	2,5	0,017
II	512,1	53,6	2,4	0,045
III	162,6	17,0	2,28	0,134
IV	40,6	4,2	2,166	0,516

3.3 Расчет клиноременной передачи

Исходные данные: P = 2,5 кВт, n₁ = 1434 об/мин, U = 2, 8

1. Выбор сечения ремня по номограмме|4, с.134|. В зависимости от частоты вращения и мощности выбираем тип ремня (О, А, Б, В, Г, Д).

При P = 2,5 кВт и n₁ = 1434 об/мин принимаем тип ремня А.

2. Определяем вращающий момент на ведущем шкиве.

Т₁ =

= = 0,017 кН · м

3. Диаметр меньшего шкива.

D₁ = (3÷4)

= 4× = 103 мм

Округляем до стандартного |4, табл.7.8, с.132|: d₁ = 100 мм

4. Диаметр большего шкива.

D₂ = d₁ ×U× (1 - ε)

ε = 0, 01 ÷ 0, 03

Принимаем ε = 0,02

d₂ = 100× 2, 8 × (1 - 0, 02) = 274,4 мм

5. Уточняем передаточное отношение.

U =

= = 2, 8

6. Межосевое расстояние определяем по формулам

a _min = 0,55· (d₁ + d₂) + T_o

a _max = d₁ + d₂

T_o- высота ремня |табл.7.7, с.131|: T_o = 8

a _min = 0,55× (100 + 274,4) + 8 = 213,92 мм

a _max = 100 + 274,4 = 374,4 мм

Принимаем а = 350 мм

7. Длина ремня.

L = 2a + 0,5π (d₁ + d₂) +

(d₂ - d₁) ²

L = 2 · 350 + 0,5·3,14· (100 + 274,4) +

· (274,4 - 100) = 1309,5 мм

Округляем до стандартного |табл.7.7, с.131|: L_ст = 1320 мм

8. Уточняем межосевое расстояние по длине ремня.

А =

w = 0,5π · (d₁ + d₂)

y = (d₂ - d₁) ²

w = 0,5·3,14· (10 + 274,4) = 587,8

y = (274,4 - 100) ² = 30415,36

а =

= 355,4 мм

9. Определяем угол обхвата ведущего шкива.

Α₁° =

α₁° =

= 152°

10. Число ремней передачи.

Z =

P- мощность двигателя

C_p- коэффициент режима работы |табл.7.10, с.136|, C_p = 1, 2

P₀ - мощность для передачи одним ремнем данного типа |табл.7.8, с.132|, P₀ = 1,45 кВт, С_L- коэффициент длины ремня |табл.7.9, с.135|, С_L = 0,93, С_α - коэффициент угла обхвата, С_α = 0,95, С_Z- коэффициент, учитывающий число ремней в передаче, С_Z = 0,95

z =

= 2, 47 z = 3

11. Натяжение ветви ремня.

F₀ =

v- скорость ремня, м/с

θ - коэффициент, учитывающий центробежную силу, зависит от типа ремня |2, с.136|, для сечения А θ = 0,1 (Н·с²) /м²

v =

ω₁ =

= = 150,1 c^-1

v =

= 7,505 м/с

F₀ =

= 123,66 Н

12. Сила, действующая на вал.

F_B = 2F₀zsin

, F_B = 2·1223,66·3· sin = 720 Н

13. Ширина шкива. |табл.7.12, с.138|

В = (Z- 1) е + 2f

Z- число ремней

e, f- размеры канавок в зависимости от типа ремня, F = 10, 0, e = 15, 0

B = (3 - 1) · 15 + 2 · 10 = 50 мм

3.4 Расчет цепной передачи

Исходные данные: мощность на валу ведущей звездочки P_III = 2,28 кВт, передаточное отношение U_{ц. п.} = 4, предельная частота вращения ведущей звездочки n_III= 162,6 об/мин, n_IV = 40,6 об/мин (ведомой). Смазывание периодическое.

1. Выбираем цепь приводную, одноступенчатую, роликовую и определяем шаг цепи по формуле:

t = 2,8 ·

,

где Т₁-вращающий момент на ведущей звездочке;

Т₁=

, Т₁ = = 147 Н·мм;

К_э - коэффициент эксплуатации

К_э = К_д· К_а· К_н · К_р· К _см· К_п;

К_д - коэффициент, зависящий от характера нагрузки,

К_д = 1,25 - при умеренной ударной нагрузке;

К_а - коэффициент, учитывающий влияние межосевого расстояния:

если

а = (30-50) · t, то К_а = 1;

К_н - коэффициент, учитывающий наклон цепи, К_н = 1;

К_р - коэффициент натяжения цепи, К_р = 1,25 - при периодическом натяжении;

К_{см -} коэффициент смазки, К_см = 1,5 - при периодической смазке;

К_{р -} коэффициент, учитывающий сменность работы, К_р = 1,2 - при работе в две смены;

К_э=1,25· 1· 1· 1,25· 1,5· 1,2 = 2,81.

z₁ - число зубьев ведущей звездочки

z₁ = 31 - 2U,

где U - передаточное число,

U=

.

Z₁=31 - 2 · 3=23;

z₂=z₁ · U=23 · 4=62.

[P] - допускаемое давление, принимаем ориентировочно |4, табл.7.18, с.150|, [P] = 23 Мпа;

m - число рядов в цепи, m = 1.

T =

мм;

Из стандартного ряда чисел шагов принимаем t = 25,4 мм.