- •1. Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя 3
- •2. Расчет зубчатых передач 8
- •3. Разработка эскизного проекта 29
- •4. Проверочный расчет валов 35
- •4.6 Расчет вала-червяка на жесткость 53
- •5. Расчет подшипников по динамической грузоподъёмности 54
- •1. Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя
- •Кинематическая схема привода, график нагрузки
- •1.2. Определение к.П.Д. Редуктора и требуемой мощности двигателя
- •2. Расчет зубчатых передач
- •2.1. Расчет червячной передачи
- •2.1.1. Выбор материалов червяка и червячного колеса и термообработки
- •2.1.2. Определение допускаемых напряжений
- •2.1.3. Определение предельных допускаемых напряжений
- •2.1.4. Расчет межосевого расстояния и основных параметров передачи
- •2.1.5. Определение геометрических размеров червяка и колеса
- •2.1.6. Определение усилий в зацеплении
- •2.1.7. Проверочный расчет зубьев колеса по контактным напряжениям
- •2.1.8. Проверочный расчет зубьев колеса по напряжениям изгиба
- •2.1.9. Расчёт на прочность зубьев червячного колеса при действии пиковой нагрузки
- •2.1.10. Кпд червячной передачи
- •Тепловой расчёт
- •2.1.12. Сравнительный анализ расчетов червячной передачи
- •2.2. Расчет конической передачи с круговым зубом
- •2.2.1. Выбор материалов и термообработки
- •2.2.2. Определение допускаемых напряжений
- •2.2.3. Определение предельных допускаемых напряжений
- •2.2.4. Расчет геометрических параметров передачи
- •2.2.5. Определение усилий в зацеплении
- •2.2.6. Проверочный расчет по контактным напряжениям
- •2.2.7. Проверочный расчет по напряжениям изгиба
- •2.2.8. Расчёт на прочность при действии пиковой нагрузки
- •2.2.9. Сравнительный анализ расчетов конической передачи
- •3.2. Предварительный выбор подшипников
- •3.3. Расчет конструкции корпуса
- •3.4. Компоновка червячно-конического редуктора.
- •4.4. Проверочный расчет вала №2
- •4.4.1. Определение реакций опор и построение эпюр
- •4.4.2. Определение запаса прочности
- •4.5 Проверочный расчет вала №3
- •4.5.1 Определение реакций опор и построение эпюр
- •4.5.2 Определение запаса прочности
- •4.6 Расчет вала-червяка на жесткость
- •5. Расчет подшипников по динамической грузоподъёмности
- •5.1 Расчет подшипников вала №1
- •5.2 Расчет подшипников вала №2
- •5.3 Расчет подшипников вала №3
1.2. Определение к.П.Д. Редуктора и требуемой мощности двигателя
Для определения мощности электродвигателя, определим мощность на рабочем валу машины по формуле:
кВт
Принимая во внимание потери мощности в передачах и подшипниках привода, подсчитываем мощность на валу рабочей машины. По справочным данным КПД передач и подшипников ([1], стр.74,табл.5.4):
КПД
муфты
;
подшипников
качения
;
передача
зубчатая коническая
;
передача
червячная
.
Общий КПД редуктора будет:
.
Отсюда получаем требуемую мощность электродвигателя:
кВт.
1.3. Выбор электродвигателя
Для
заданного значения мощности принимаем
асинхронный электродвигатель с
номинальной мощностью
([1], стр.70,табл.5.1):
Электродвигатель
серии 4А тип 90L2,
для которого
кВт,
об/мин,
.
Частота вращения ротора электродвигателя:
об/мин.
1.4. Выбор передаточных чисел
Рассчитаем общее передаточное число привода и произведем его разбивку по ступеням:
,
где
-
частота вращения выходного вала,
м/с,
м/с
Рекомендуемые передаточные числа ступеней:
По
ГОСТ 12289-76
;
По
ГОСТ 2144-76
;
Погрешность разбивки
1.5. Определение мощности на валах привода
Определяем мощности на валах редуктора с учетом потерь в передачах и подшипниках по формуле:
;
где
- мощность на расчетном валу, кВт;
-
мощность на предыдущем валу, кВт;
- КПД передачи между двумя валами;
кВт;
кВт;
кВт;
Результаты расчетов заносим в табл. 1.
1.6. Определение частот вращения валов
Частоты вращения валов определяются по формуле:
где ni –частота вращения расчетного вала;
ni-1 – частота вращения предыдущего вала;
u – передаточное число ступени;
мин-1;
мин-1;
мин-1;
Результаты расчетов заносим в табл. 1.
1.7. Определение угловых скоростей валов
Угловые скорости валов определяются по формуле:
где i – угловая скорость на расчетном валу, с-1;
ni - частота вращения расчетного вала, об/мин;
Результаты расчетов заносим в табл. 1.
1.8. Определение крутящих моментов на валах привода
Крутящие моменты на валах привода определяются по формуле:
;
Где
- искомый крутящий момент на валу, Нм;
Pi- мощность на валу, Вт;
ni- частота вращения вала, с-1.
Результаты расчетов заносим в табл. 1.
Таблица 1. Значения частот вращения, мощностей и крутящих моментов на валах
|
I |
II |
III |
Мощность P, кВт |
2,262 |
1,755 |
1,651 |
Частота вращения n,
|
2871 |
128,17 |
48 |
Угловая скорость , с-1 |
300,5 |
13,41 |
5,03 |
Крутящий момент T, Нм |
7,52 |
130,76 |
328,5 |
2. Расчет зубчатых передач
2.1. Расчет червячной передачи
Исходные данные:
-
вращающий момент на червячном колесе;
-
частота вращения колеса;
-
передаточное число;
ч
- расчетный срок службы (ресурс);
