Привод червячного экструдера

Исходные данные.

Рассчитать и спроектировать привод червячного экструдера, включающий электродвигатель, муфту, червячный редуктор, ременную передачу.

[pic 1]

Дано:

Мощность на входном валу Nвх=0,8кВт

Частота вращения шнека nшн=25 об/мин

Частота вращения вала электродвигателя nвх=1360 об/мин

Введение

Проектируемый привод  состоит из следующих основных элементов:

- Электродвигатель

- ременная передача, соединяющая вал двигателя и приводной вал барабана

- одноступенчатый, червячный редуктор

- муфта, соединяющая вал редуктора и вал экструдера.

Все передачи привода понижающие, в результате достаточно высокие обороты, первоначально задаваемые валом двигателя, понижаются , ступенчато, до необходимой частоты вращения приводного вала.

В записку входят подбор и расчет основных элементов привода.

В графический материал – сборочные чертежи редуктора и деталировка основных деталей редуктора.

1.  Кинематический анализ механизма

Общее передаточное отношение привода.

iобщ = nдв / nшн =1360/25=54,4

где

 nдв - частота вращения вала двигателя

 nшн, - частота вращения  шнека экструдера

Принимаем передаточное отношение редуктора iред = 18

Уточним передаточное число ременной передачи.

iобщ =  iр · iред 

тогда   iрп =  iобщ / iред=54,4/18=3,02

Определяем общий КПД привода

ηобщ = ηрем · ηред  · ηпкm 

ηобщ = 0,85 · 0,85 · 0,993 = 0,7

где

ηред  - КПД червячной передачи

ηрем  - КПД ременной передачи

ηпк – КПД подшипников привода

m – число пар подшипников в приводе

2. Силовой расчет

По условию мощность двигателя

 Рдв = 800Вт

Мощность на шнеке

Ршн = Рдв · ηобщ  =800·0,7=560Вт

Определяем вращающие моменты на каждом валу привода:

        Приводной вал (шнек) и тихоходный вал редуктора:

        [pic 2]                           (Н∙м)

        Быстроходный вал (червяк):

        [pic 3](Н∙м)

Частота вращения валов

nдв  1360 об/мин

n1 = nдв / iреm = 1360/3,02 = 450 об/мин

n2 = nшн= n1 / iред = 450/18 = 25об/мин

3. Расчет червячной передачи.

3.1 Выбор материалов червячной пары. Определение допускаемых напряжений.

В процессе работы червячной передачи осуществляется скольжение витков червяка по зубьям колеса. Поэтому для предупреждения заедания применяют специальные антифрикционные пары – червяк из стали, венец червячного колеса из бронзы или антифрикционного чугуна. Выбираем для материала червяка – сталь 45, HRC [pic 4]45. Венец червячного колеса изготавливаем из бронзы АЖН-10-4-4.

Допускаемое контактное напряжение для материала венца колеса [pic 5](Н/мм2)

Допускаемое напряжение на изгиб при длительном

и постоянном режиме работы

[pic 6]

В этой формуле [pic 7] при длительной работе, когда число циклов

нагружения зуба [pic 8]; [pic 9](Н/мм2)–по табл. 4.8     (2)

[pic 10](Н/мм2)

3.2 Проектный расчет передачи.

Учитывая передаточное отношение редуктора i=18,прининаем число заходов червяка z1=2, тогда число зубьев червячного колеса:

 z2=i∙z1=18∙2= 36

В проектном расчете коэффициент диаметра червяка q: