- •1 Определение момента движущих сил
- •1.2 Определение скорости ведомого звена за рабочий ход
- •1.3 Определение момента сил сопротивления
- •1.4 Определение работы сил сопротивления
- •1.5 Определение момента движущих сил
- •1.6 Определение расчетной мощности электродвигателя
- •2 Обоснование выбора электродвигателя
- •2.2 Определение предварительных межосевых расстояний редуктора
- •3 Расчет зубчатых передач
- •3.1 Выбор материала зубчатых колес
- •3.2 Определение допускаемых напряжений
- •3.2.1 Определение допускаемых контактных напряжений
- •3.2.2 Определение допускаемых напряжений изгиба
- •3.3 Определение размеров зубчатых колес
- •3.3.1 Определение размеров зубчатых колес тихоходной ступени
- •3.3.2 Проверка контактных напряжений тихоходной ступени
- •3.3.3 Проверка зубьев тихоходной ступени на выносливость
- •3.3.4 Определение размеров зубчатых колес быстроходной ступени
- •3.3.5 Проверка контактных напряжений быстроходной ступени
- •3.3.6 Проверка зубьев быстроходной ступени на выносливость
- •4.1 Предварительный расчет валов
- •4.2.Расчет между деталями передач
- •5 Выбор муфт
- •5.1 Выбор муфт для быстроходного вала:
- •6 Расчет подшипников
- •6.1 Определение расчетных нагрузок и выбор расчетной схемы
- •6.2 Быстроходный вал:
- •6.3 Промежуточный вал
- •6.4 Тихоходный вал
- •7 Уточненный расчет ведущего вала
- •7.1 Проверка долговечности подшипников ведущего вала
- •7.2 Проверка шпоночных соединений
- •9 Оценка неравномерности движения машины
- •10 Выбор посадки
- •11 Расчет основания привода с учетом колебаний
- •12 Сборка редуктора
2 Обоснование выбора электродвигателя
2.1 Кинематический и силовой расчет редуктора
Для
каждой номинальной частоты вращения
двигателя:
,
определяем общее передаточное отношение
редуктора по формуле:
,
(4)
где
- угловая скорость выходного вала
редуктора.
Для двухступенчатых цилиндрических редукторов должно выполняться условие:
.
Определяем передаточные отношения ступеней редуктора для трех первых вариантов:
а)
для быстроходной ступени
:
(5)
округлим
полученные значения
до
стандартных значений по ГОСТ 2185-66:
б)
для тихоходной ступени
:
(6)
.
Для
принятых значений передаточных отношений
и
определим
частоту вращения валов редуктора для
всех принятых вариантов:
1)
-
угловая скорость ведущего вала редуктора,
равная угловой скорости вала
электродвигателя;
2)
- угловая скорость промежуточного или
второго вала (7) редуктора:
3)
- угловая скорость тихоходного или
третьего вала (8)
редуктора:
Определим крутящие моменты сил на валах редуктора для всех принятых вариантов:
1)
- крутящий момент на тихоходном валу
редуктора;
2)
-
крутящий момент на втором валу редуктора:
(9)
3)
- крутящий момент на быстроходном валу
(10)
редуктора:
Результаты расчетов сведем в таблицу 4.
Таблица 4 – Результаты кинематического и силового расчета редуктора
Название параметра |
Значение параметра |
||
Угловая
скорость вала двигателя,
|
304,7 |
150,8 |
|
Передаточные отношения |
редуктора,
|
21,76 |
10,77 |
быстроходной ступени, |
5,6 |
4 |
|
тихоходной ступени, |
3,88 |
2,69 |
|
Угловая
скорость промежуточного вала
|
54,4 |
37,7 |
|
Угловая
скорость тихоходного вала
|
14,02 |
14,01 |
|
Крутящие моменты на валах
редуктора,
|
быстроходного,
|
0,076 |
0,154 |
промежуточного,
|
0,406 |
0,585 |
|
тихоходного,
|
1,51 |
1,51 |
|
2.2 Определение предварительных межосевых расстояний редуктора
Предварительные межосевые расстояния редуктора определяются по приближенным формулам [1]:
(11)
где
-
межосевое расстояние быстроходной
ступени, мм;
-
межосевое расстояние тихоходной ступени,
мм.
Результаты расчета сведены в таблицу 2. ёёёё
Таблица 5 – Результаты расчета межцентровых расстояний редуктора
-
Название параметра
Значение параметра
Угловая скорость двигателя,
304,7
150,8
Межосевое расстояние , мм
199
193,3
Межосевое расстояние
,
мм261,9
230,5
2.3 Приближенно определим массу G:
– для двухступенчатых цилиндрических редукторов:
G
= 1,3(
+
)–
270 (кг), т.к. 300 <
+
<
540 (мм);
G1
=
1,3(
+
)–
270 = 329,2 (кг)
G2
=
1,3(
+
)–
270 = 280,9 (кг)
Определим массу электродвигателя:
При частоте вращения, = 304,7 с–1 и мощности N=30 (кВт) его масса 185 (кг)
При частоте вращения, = 150,8 с–1 и мощности N=30 (кВт) его масса 195 (кг)
Таблица 6 – Массы двигателя, редуктора и привода
-
д, с–1
Масса, кг
двигателя
редуктора
привода
304,7
185
329,2
514,2
150,8
195
280,9
475,9
Выбираем
электродвигатель с частотой
.
