1. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт редуктора

1.1. Коэффициент полезного действия редуктора

Рассчитываем коэффициент полезного действия по формуле:

η_ред= η₁*η₂*η₃*η₄*η₅⁴ ;

КПД берутся из таблиц:

где η₁ – КПД цепной передачи, η₁=0,93;

η₂ – КПД конической косозубой передачи, η₂= 0,98;

η₃ – КПД цилиндрической закрытой косозубой передачи, η₃= 0,98;

η₄ – КПД муфты, η₄= 0,98;

η₅ – КПД пары подшипников, η₅=0,995.

Тогда:

η_ред= 0,93*0,98*0,98*0,98*0,995⁴=0,8579.

1.2 Требуемая мощность электродвигателя

Определяем требуемую мощность электродвигателя по формуле:

P_тр = P_IV / η_ред ;

где P_IV = F_t*ν =23*1,3=29,9 кВт;

Тогда получим:

P_тр=29,9/ 0,8579=34,8525 кВт.

1.3 Выбор электродвигателя

По таблице выбираем электродвигатель типа 4A250S8 номинальной мощностью Р_ном=37 кВт и синхронной частотой вращения n_с = 750 об/мин и скольжением S=1,5%.

1.4 Передаточное отношение редуктора

n_дв.=750*(1­­-0,015)=738,75 об/мин;

Общее передаточное отношение:

U_общ= n_дв/ n_IV,

где n_IV = 60*ν /π*d =60*1,3/3,14*0,4=62,102 об/мин.

Тогда U_общ=738,75/62,102=11,8958;

U_общ=U₁*U₂*U₃;

U₁ – передаточное отношение конической косозубой передачи, U₁=1,6;

U₂ – передаточное отношение цилиндрической закрытой косозубой передачи, U₂=4;

Тогда U₃ – передаточное отношение цепной передачи – равно:

U₃= U_общ / U1*U2=1,8.

1.5 Мощность на валах

Р₁=Р_тр=34,8525 кВт;

Р₂=Р₁·η_3.·η_5.=33,9847 кВт;

Р₃=Р₂·η₂·η₅ =33,1385 кВт;

Р₄=Р₃·η₁·η₅=30,6647 кВт.

1.6 Частота вращения валов:

n₁= n_дв=738,75 об/мин;

n₂=n₁ / u_1. =310,5296 об/мин;

n₃=n₂ / u₂=77,6324 об/мин;

n₄=n₃ / u₃=43,129 об/мин.

1.7 Угловые скорости валов привода:

ώ₁ = π·n₁ / 30= 75,78 рад/с;

ώ₂ = π·n₂ / 30= 32,5 рад/с;

ώ₃ = π·n₃ / 30= 6,5 рад/с;

ώ₄ = π·n₄ / 30= 4,1 рад/с.

1.8 Вращающие моменты на валах привода:

T₁=9,55*10³ * P₁/n₁=450,5499 Hм;

T₂=9,55*10³ * P₂/n₂ =1045,1616 Hм;

T₃=9,55*10³ * P₃/n₃ =4076,5512 Hм;

T₄=9,55*10³ * P₄/n₄ =6790,05 Hм.

1.9 Результаты расчётов сводим в таблицу

№ вала	P, кВт	n, об/мин	ώ, рад/с	T, Нм
1	34,8525	738,75	75,78	450,5499
2	33,9847	310,5296	32,5	1045,1616
3	33,1385	77,6324	6,5	4076,5512
4	30,6647	43,129	4,1	6790,05

2. Расчёт цилиндрического косозубого редуктора

2.1 Выбор механических характеристик материалов зубчатых колёс

По таблице выбираем материал:

Для обеспечения приработки передачи: твердость шестерни должна быть больше твердости зубчатого колеса на число единиц не превышающих 70:

- для шестерни: сталь 40Х;

термическая обработка – улучшение;

твердость HB 230;

- для колеса: сталь 40Х;

термическая обработка – улучшение;

твердость HB 200.