1. Выбор двигателя. Силовой и кинематический расчет привода.

   1. Определение требуемой мощности электродвигателя.

По техническому заданию, принимаем КПД элементов привода:

КПД в подшипниках валов передачи

КПД закрытой цилиндрической передачи

КПД закрытой конической передачи

КПД открытой ременной передачи

Тогда КПД привода от двигателя до тихоходного вала, на котором задана потребляемая мощность определим по формуле:

(1)

Требуемую мощность электродвигателя определим по формуле:

(2)

2. Выбор электродвигателя

Принимаем согласно полученной требуемой мощности выбираем асинхронный двигатель серии АИ типоразмером АИР132М6 со следующими техническими данными: , .

3. Определение общего передаточного числа привода и разбивка его по ступеням

Для определения общего передаточного отношения привода воспользуемся формулой:

(3)

Исходя из интервала рекомендуемых передаточных отношений открытых ременных передач, принимаем , тогда передаточное отношение редуктора будет равно:

(4)

На основании технического задания определим передаточное отношение тихоходной закрытой косозубой цилиндрической передачи

(5)

Принимаем

Тогда уточним передаточное отношение быстроходной ступени по формуле:

(6)

4. Силовые и кинематические параметры привода

Вал двигателя:

Частота вращения электродвигателя

Требуемый вращающий момент на валу электродвигателя определим по формуле:

(7)

Быстроходным валом I редуктора:

Быстроходным валом редуктора является вал-шестерня, так как передача крутящего момента происходит от электродвигателя к редуктор через открытую ременную передачу, то частота вращения быстроходного вала I будет равной:

(8)

Соответственно частота вращения шестерни I быстроходной ступени редуктора будет:

При этом вращающий момент Т_I определим по формуле:

(9)

Промежуточный вал II редуктора:

На промежуточном вале II закреплено насадное косозубое колесо быстроходной ступени, и шестерня цилиндрическое косозубой зубчатой передачи (тихоходной ступени редуктора) выполнено за одно целое с валом.

Для определения частоты вращения промежуточного вала II определим по формуле:

(10)

Тогда частота вращения цилиндрического косозубого колеса 2 быстроходной ступени и шестерни 1 тихоходной ступени

Вращающий момент на цилиндрических косозубых колесах 2 быстроходной ступени редуктора определим по формуле:

(11)

Тихоходный вал III редуктора:

На тихоходном валу редуктора закреплено насадное косозубое цилиндрическое колесо тихоходной ступени редуктора.

Для определения частоты вращения тихоходного вала III определим по формуле (10):

Вращающий момент на цилиндрическом колесе 2 тихоходной ступени редуктора определим

(12)

Для проверки правильности выполненных расчетов определим мощность на тихоходном вале редуктора:

(13)

Что значения потребляемой мощности 2ĥ·Р и частота вращения тихоходного вала редуктора соответствуют заданным в техническом задании, согласно этого расчет привода выполнен правильно.

2. Расчет передач редуктора

   1. Расчет тихоходной ступени редуктора

      1. Выбор варианта термообработки зубчатых колос и определение средней твердости активной поверхности зубьев.

По табл. 2.2. [1] принимаем вариант термообработки (т.о.) I: т.о. шестерни – улучшение, твердость активной поверхности зубьев 269…302 HВ; т.о. колеса – улучшение, твердость активной поверхности зубьев 235…262 HВ

Средняя твердость активной поверхности зуба Н:

(14)

(15)

2. Допускаемые контактные напряжения при расчете зубчатой передачи на сопротивление контактной усталости активных поверхностей зубьев.

Предел контактной выносливости активной поверхностей зубьев , соответствующей абсциссе точки предела перелома кривой усталости для контактных напряжений, по табл. 2.4. [1] для варианта т.о IV:

(16)

(17)

Коэффициент безопасности по табл. 2.4. [1]:

;

Коэффициент приведения по табл. 2.3. [1]: для особо легкого типового режима нагружения

Эквивалентное число циклов нагружения для шестерни и колеса при числе зацеплений за один оборот зуба шестерни и зуба колеса :

(18)

(19)

Базовое число циклов нагружения (абсцисса точки перелома кривой усталости для контактных напряжений) по формуле для варианта т.о. IV:

(20)

(21)

Согласно полученных значения и не должны превышать .

Для определения долговечности воспользуемся формулой:

(22)

(23)

В связи с тем, что и не превышают при , то принимаем и .

Тогда допускаемые контактные напряжения согласно формуле для принятого варианта т.о. I:

(24)

(25)

Так как, меньше , то принимаем