Вращающий момент, частоту вращения и передаточное число зубчатой передачи привода определяют из кинематического расчета всего привода. Исходными данными для этого расчета (на примере транспортирующих машин) являются: скорость движения ленты или цепи конвейера v, м/с; окружная сила F_t, Н; диаметр барабана D_Б, мм (для ленточного конвейера); число зубьев звездочки z и шаг цепи Р (для цепного конвейера).

Приведем кинематический расчет привода цепного конвейера (рис. I).

Рис. 1. Схема привода цепного конвейера: 1 - электродвигатель; 2 - ременная передача; 3 - редуктор; 4 - муфта, 5 - приводной вал

Момент на приводном валу конвейера, Н*м:

Тогда, ориентировочное значение возможной для данной кинематической схемы (см. рис. 1) частоты вращения вала электродвигателя следующее:

n’_ЭД = n_К * u_Б * u_Т * u_ПЕР

Требуемая мощность электродвигателя, кВт:

P_эд = T_К * n_К / (9550 * η_О)

Общий КПД привода η_О = η_ПЕР * η_РЕД * η_М * η_П.Средние значения КПД передач с учетом потерь в опорах валов на подшипниках качения даны в табл. 2.

Таблица 2

Средние значения КПД передач η с учетом потерь в опорах валов на подшипниках качения

При предварительннх раочетах значение η_М для соединительных муфт можно принять равным 0,99...0,98. КПД одной пары подшипников качения η_П = 0.99 (приводного вала). КПД редуктора

η_РЕД = η²_Ц.К.

где η_Ц.К. - КПД зубчатой передачи с цилиндрическими колесами.

Зная мощность P и частоту вращения n’_ЭД, выбираем ближайший по характеристикам электродвигатель закрытый обдуваемый серии 4А (табл. 3).

Таблица 3

Электродвигатели серии 4А закрытие обдуваемые

Примечание. В числителе указан тип электродвигателя; в знаменателе - асинхронная частота вращения, мин I.

Уточняем значение u_O:

u_O = n_ЭД / n_К

где n_ЭД - частота вращения выбранного электродвигателя под нагрузкой. Тогда передаточное число редуктора

u_РЕД = u_О / u_ПЕР

Полученное значение u_РЕД не должно превышать значений, указанных в табл. 4, - предельных значений передаточного числа.

Таблица 4

Передаточные числа двухступенчатых редукторов

В числителе - рекомендуемые значения; в знаменателе - предельные.

Для рассматриваемого привода цепного конвейера (см. рис. 1) передаточное число редуктора разбивают на u_Б и u_Т, т.е. распределяют между быстро- и тихоходной ступенями в соответствии с рис. 2 и табл. 4.

Рис. 2. График для определения u_T в двухступенчатых редукторах

Рекомендации по разбивке передаточного числа для трехступенчатых (см, рис, 3, 4) и планетарных (типа 2КН) редукторов (см. рис. 5) даны в табл. 9 и 6 соответственно.

Таблица 5

Передаточное число трехступенчатых редукторов

*В числителе - рекомендуемое значение, в знаменателе - предельное.

Рис. 3. График для определения u_Б и u_Т в трехступенчатых редукторах

Рис. 5. Схема планетарного редуктора 2КН

В трехступенчатых редукторах после определения значений a_w необходимо проверить наличие зазора ∆ между деталями. Рекомендуемое значение ∆ ≥ 0,02 * a_w

Таблица 6

Передаточное число планетарных редукторов 2КН (рис. 5)

Для коробок передач передаточное число каждой последующей пары зубчатых колес получают умножением предыдущего на знаменатель геометрической прогрессии φ:

u_i+1 = u _i * φ

Стандартные значения φ следующие: 1,12; 1,25; 1,40; 1,60; 1.80; 2.00.

Тихоходный вал:

T_T = T_K / (η_М * η_П) n_T = n_K

Промежуточный вал:

T_П = T_Т / (η_Ц.К * u_T) n_П = n_T * u_T

Быстроходный вал:

T_Б = T_П / (η_Ц.К * u_Б) n_Б = n_П * u_Б

Вал электродвигателя:

T_ЭД = T_Б / (η_ПЕР * u_ПЕР) n_ЭД = n_Б * u_ПЕР

Полученное значение n_ЭД должно совпадать со значением частоты вращения электродвигателя, выбранного по табл. 3.