1 Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

1.1 Выбор электродвигателя

- КПД редуктора;

[1]

- КПД зубчатой передачи;

- КПД пары подшипников качения;

- КПД муфты.

Принимаем ориентировочные значения (табл. 6.1 [1])

кВт

Частота вращения электродвигателя:

i₁ – передаточное число зубчатой передачи;

i₂ – передаточное число цепной передачи.

По таблице 1.2/2/ i₁=1,5…4, принимаем i₁=2

i₂=1,5…4, принимаем i₂=3

Выбираем электродвигатель 4АМ132М6У3/870:

асинхронная частота вращения n_эд=870мин^-1

мощность P_эд=7,5кВт

1.2 Определяем общее передаточное отношения привода:

Из стандарта на с.137/1/ принимаем i₁=3.15

1.3 Угловые скорости и частоты вращения валов.

Крутящие моменты на валах

2 РАСЧЕТ РЕМЕННОЙ ПЕРЕДАЧИ

По предварительному мощности и по частоте вращения малого шкива принимаем сечение ремня – Б.

Ориентировочный диаметр малого шкива:

По ряду расчетных диаметров стр.272/1/ принимаем d =160мм, тогда диаметр ведомого шкива

Выбираем ведомый шкив для другого случая d =450 мм.

Межосевое расстояние =d =450 мм.

Определяем длину ремня:

l .

Ближайшее значение l выбираем из примечания к таблице 12.2/1/. Получим l= 1400мм.

Угол обхвата ремнем малого шкива :

Определяем мощность перед. одним ремнем

Где - мощность перед первым ремнем при типовых условиях;

- коэффициент угла обхвата ;

- коэффициент передаточного отношения ;

- коэффициент длины ремня ;

- коэффициент режима нагрузки .

Используя рисунок 12.26/1/ :

=2,7кВт; ; (рис. 12.28); ; .

=2.47 кВт.

Определим число ремней по формуле 12.30/1/.

Z= , где - коэффициент числа ремней. =0.95.

.

Условие 12.31 выполняется: Z 6

Находим предварительное натяжение одного ремня.

,

Где - натяжение за счет центробежных сил;

v-скорость ремня;

; кг/ ;

А=138 (табл. 12.2/1/).

1250*138* =8,9 H;

F₀= 166 Н

Натяжение от предварительного натяжения.

;

.

3 Расчет зубчатой передачи

3.1 Выбор материалов зубчатых колес и термической обработки:

Материал -Сталь 40Х

Шестерня Колесо

б_В = 950 МПа б_В = 850 МПа

б_Т = 700 МПа б_Т =550 МПа

Н_НВ = 260…280 Н_НВ = 230…260

3.2 Допускаемые контактные напряжения зубьев

 Определяем допускаемые контактные напряжения

 - предел выносливости контактной поверхности зубьев

- для шестерни

- для колеса

- коэффициент долговечности. Для передач при длительной работе с постоянными режимами напряжения.

- коэффициент безопасности. Для зубчатых колес с однородной структурой материала;

принимаем:

За расчетное допусти­мое контактное напряжение принимаем минимальное из значений:

В данном случае:

Допускаемые напряжения изгиба

Принимаем

3. 3 Проектный расчет передачи по контактным напряжениям.

Определим внешний делительный диаметр зубчатого колеса

по формуле8.45

, где = -приведенный модуль упругости.

=

u=3,15-передаточное число.

=0,285 ( стр. 162) коэффициент ширины зубчатого колеса.

из рис. 8.33 =1,05

,

Внешнее конусное расстояние

-ширина зубчатого колеса.

=0,285*148=92 мм

Принимаем =92мм.

Внешний делительный диаметр шестерни

 Определяем модуль

Определяем число зубьев шестерни и колеса

Число зубьев колеса:

Принимаем

Число зубьев шестерни:

  Принимаем

Делительные диаметры в среднем сечении

Определяем углы делительных конусов

Проверочный расчет передачи по контактным напряжениям

Расчет выполняем по формуле 8.43(1).

,

К_н -коэффициент расчетной нагрузки.

α – угол зацепления.

Для того, чтобы найти коэффициент динамической нагрузки по контактным напряжениям К_нv необходимо определить окружную скорость ведомого вала

Учитывая, что V = 4,7м/сек, по табл. 8.2 [1] назначаем 9^ую степень

точности.

Далее по таблице 8.3 [2] находим К_нv = 1,1

К_н = 1,05 х 1,1 = 1,15

d_е1= 80 мм К_н = 1,1 α =20˚ E_пр=2,1*10⁵ МПа

в_w = 44 мм T₁ = 179 Нм U=3.15

2.4 Проверочный расчет зубьев по напряжениям изгиба

Определяем расчетное напряжение для колеса по формуле 8.40 [1]

, где

Y_F=3,7 – коэффициент формы зуба определяем по графику 8.20 [1]

К_F – коэффициент расчетной нагрузки определяем по формуле:

К_F = К_Fβ х К_FV  (стр.127, [1])

К_Fβ – коэффициент концентрации нагрузки определяем по формуле:

К_Fβ =1+(К_Нβ-1)*1,5=1+(1,07-1)*1,5= 1,15 (стр.156, [1])

К_FV – коэффициент динамической нагрузки, по таблице 8.3 [2]

К_FV = 1,2

Получим:

Эквивалентное число зубьев.

По рисунку 8.20

По рисунку 8.20