1.Кинематический расчет привода.

Исходные данные:

Синхронная частота вращения вала электродвигателя n_д.с.= 750 об/мин;

Требуемая мощность Р_р.м= 5 кВт;

Частота вращения диска n=4 об/мин;

Допускаемое отклонение частоты вращения диска 4%;

Диаметр диска 1000 мм;

Зубчатое колесо с числом зубьев z_0.2=84.

2. Определение общего КПД привода.

Находим места потерь мощности. Ими оказываются две пары подшипников на валах червячной передачи, червячная передача, прямозубая цилиндрическая передача.

η₀₌ η₁* η_п* η_п* η_о.п

Выбираем соответствующие значения КПД по табл. 1:

η_{ред.черв.}=0,75 η_п=0,99 η_о.п.=0,95

В результате η₀=0,75*0,99²*0,95=0,698.

3. Определение расчетной мощности электродвигателя.

Р_д=Р_р.м./ η₀=5/0,698=7,16 кВт

По табл.3, учитывая синхронную частоту вращения вала двигателя n_д.с.= 750об/мин, выбираем двигатель ближайшей большей мощности АИР160S8: Р_д.ном=7,5кВт; n_д=727мин^-1.

4. Определение общего передаточного числа привода.

U₀=n_д/n_р.м=727/4=181,75

5.Разбивка общего передаточного числа по ступеням привода.

U₀=U_о.п.*U_{pед.черв.}

Так как установлено зубчатое колесо, принимаем число зубьев на шестерне z_0.1=21 и определяем ее передаточное число

U_о.п.= z_0.2/ z_0.1=84/21=4

Определяем передаточное число редуктора

U_{pед.черв.}= U₀/ U_о.п=181,75/4=45,44 , что соответствует рекомендуемым значениям. Принимаем U_{pед.черв.}=45 т.к. передаточное число червячной передачи должно быть целое.

6. Определение мощностей на валах привода.

На валу рабочей машины Р_р.м= 5 кВт;

на 2-м валу редуктора Р₂= Р_р.м/( η_о.п *η_п) =5/0,99*0,95=5,316 кВт;

на 1-м валу редуктора Р₁= Р₂/( η_{ред.черв.} * η_п)=5,316/(0,75*0,99)=7,16 кВт;

на валу двигателя Р_д= Р₁=7,16 кВт.

Последнее значение совпадает с расчетной мощностью двигателя Р_д=7,16кВт, следовательно расчеты проведены правильно.

7. Определение частоты вращения по валам привода.

На валу двигателя n_д=727 мин^-1;

на 1-м валу редуктора n₁= n_д=727 мин^-1;

на 2-м валу редуктора n₂= n₁/ U_p=727/45=16,156 мин^-1;

на валу рабочей машины n_р.м= n₂/ U_о.п=16,156/4=4,04 мин^-1.

Отклонение от заданной частоты вращения вала рабочей машины

Следовательно, разбивка передаточного числа и расчеты частот вращения валов выполнены правильно.

8. Определение вращающих моментов по валам привода.

На валу двигателя Т_д=9550* Р_д/ n_д=9550*7,16/727=94 Н*м;

на 1-м валу редуктора Т₁=9550* Р₁/ n₁=9550*7,16/727=94 Н*м;

на 2-м валу редуктора Т₂=9550* Р₂/ n₂=9550*5,316/16,156=3142 Н*м;

на валу рабочей машины Т_р.м=9550* Р_р.м/ n_р.м=9550*5/4,04=11819 Н*м.

2.Расчет червячной передачи.

Исходные данные для расчета:

Передаточное число U_p=45

Частота вращения червяка n₁=727 мин^-1

Частота вращения колеса n₂=16,156 мин^-1

Вращающий момент на червячном колесе Т₂=3142 Н*м

Срок службы передачи при трехсменной работе 5 лет.

Условия эксплуатации: нагрузка постоянная, равномерная.

2.1. Выбор материалов червяка и червячного колеса.

Для изготовления червяка принимаем сталь 40Х с поверхностной закалкой токами высокой частоты до твердости 50 HRC с последующим шлифованием и полированием витков.

Ожидаемое значение скорости скольжения

Для венца червячного колеса при выбираем безоловянную бронзу

Бр А10Ж4Н4Л, отливка в кокиль, с механическими характеристиками ,