2. Определение передаточного числа привода и его ступеней

Для первого варианта.

Общее передаточное число привода

u = n₁/n_рм = 2850/40 = 71,25

u = n₂/n_рм = 1415/40 = 35,4

u = n₃/n_рм = 935/40 = 23,4

u = n₄/n_рм = 700/40 = 17,5

Рекомендуемые значения передаточных чисел [1c.43]:

- для зубчатой передачи 2÷6,3

- для открытой цепной 2÷5.

Принимаем для зубчатой передачи u₁ = 5, тогда для открытой передачи

u₂ = u/u₁ = 71,25/5 = 14,25

u₂ = u/u₁ = 35,4/5 = 7,08

u₂ = u/u₁ = 23,4/5 = 4,68

u₂ = u/u₁ = 17,5/5 = 3,5

Передаточное число	вариант
	1	2	3	4
Привода	71,25	35,4	23,4	17,5
Редуктора	5	5	5	5
Открытой передачи	14,25	7,08	4,68	3,5

Выбираем асинхронный электродвигатель 4АМ100L8 [1c.384]:

мощность - 1,5 кВт,

синхронная частота – 750 об/мин,

рабочая частота 700 об/мин.

2.3 Определение силовых и кинематических параметров привода

Числа оборотов валов и угловые скорости:

n₁ = n_дв = 700 об/мин ₁ = 700π/30 = 73,3 рад/с

n₂ = n₁/u₁ = 700/5,0 =140 об/мин ₂=140π/30 = 14,7 рад/с

n₃ = n₂/u₂ =140/3,5 = 40 об/мин ₃= 40π/30 = 4,1 рад/с

Фактическое значение скорости вращения рабочего вала

v = zpn₃/6·10⁴ = 9·80·40/6·10⁴ = 0,48 м/с

Отклонение фактического значения от заданного

δ = 0 < 5%

Мощности передаваемые валами:

P₁ = P_трη_мη_пк = 1,5·0,99·0,995 = 2,25 кВт

P₂ = 2P₁η_цил.пη_пк² = 2·2,25·0,97·0,995² = 4,32 кВт

P₃ = P₂η_цеп.пη_пс² = 4,32·0,92·0,99² = 3,93кВт

Крутящие моменты:

Т₁ = P₁/₁ = 2250/73,3 = 31 Н·м

Т₂ = 4320/14,7 = 294 Н·м

Т₃ = 3930/4,1 = 958,5 Н·м

Результаты расчетов сводим в таблицу

Вал	Число оборо­тов об/мин	Угловая ско­рость рад/сек	Мощность кВт	Крутящий момент Н·м
Вал электродвигателя	700	73,3	1,500	18,0
Ведущий вал редуктора	700	73,3	1,500	31
Ведомый вал редуктора	140	14,7	4,32	294
Рабочий вал	40	4,1	3,93	958,5

3 Выбор материалов зубчатых передач и определение допускаемых напряжений

Принимаем, согласно рекомендациям [1c.49], сталь 45:

шестерня: термообработка – улучшение – НВ230 [1c.50],

колесо: термообработка – нормализация – НВ190.

Допускаемые контактные напряжения:

[σ]_H = K_HL[σ]_H0,

где K_HL – коэффициент долговечности

K_HL = (N_H0/N)^1/6,

где N_H0 = 1·10⁷ [1c.51],

N = 573ωL_h = 573·14,7·10,2·10³ = 8,5·10⁷.

Так как N > N_H0, то К_HL = 1.

[σ]_H1 = 1,8HB+67 = 1,8·230+67 = 481 МПа.

[σ]_H2 = 1,8HB+67 = 1,8·190+67 = 409 МПа.

[σ]_H = 0,45([σ]_H1 +[σ]_H2) = 0,45(481+409) = 401 МПа.

Допускаемые напряжения изгиба:

[σ]_F = K_FL[σ]_F0,

где K_FL – коэффициент долговечности

Так как N > N_F0 = 4·10⁶, то К_FL = 1.

[σ]_F01 = 1,03HB₁ = 1,03·230 = 237 МПа.

[σ]_F02 = 1,03HB₂ = 1,03·190 = 196 МПа.

[σ]_F1 = 1·237 = 237 МПа.

[σ]_F2 = 1·186 = 196 МПа.