1.Энергокинематический расчёт привода на эвм.
Целью энергокинематического расчета является подбор электродвигателя на основании потребляемой мощности, а также определение передаточного числа.
1.1.Подготовка исходных данных Определяем КПД привода:
ηприв = η муф*η2пк*ηзп
η муф= 0,98…0,99 η муф=0,99
ηпк = 0,99…0,995 ηпк = 0,99
ηзп = 0,95…0,97 ηзп = 0,96
ηприв = 0,99*0,992*0,96=0,93
Определяем угловую скорость на выходе редуктора:
с-1
Остальные данные записаны в таблицу 1.1,а результаты расчета для выбора подходящего электродвигателя - в таблице 1.2.
1.2. Предварительный анализ результатов расчёта
Двигатель 4А80B2 с частотой вращения 2850 об/мин и двигатель 4A90L4 частотой вращения 1425 об/мин не подходит, так как не позволяет выйти на заданную скорость. Дальнейшие расчёты будем вести по двум оставшимся двигателям. Окончательный выбор марки электродвигателя сделаем после расчета редуктора.
2. Выбор материала передач редуктора.
Для изготовления зубчатой передачи выбираем сталь 40Х с двумя вариантами термообработки.
Элемент зацепления |
1 |
2 |
Шестерня |
Улучшение НВ 269…302 σв=950МПа σт=750МПа |
Улучшение +ТВЧ Поверхность: HRC 45…50 Сердцевина: НВ 269…302 σв=950МПа σт=750МПа |
Колесо |
Улучшение НВ 235…262 σв=790МПа σт=640МПа |
Улучшение НВ 235…262 σв=790МПа σт=640МПа |
3.Расчет редуктора на эвм.
3.1.Подготовка исходных данных
Определяем ресурс работы редуктора:
t=365*24*Kгод*Kсут*L=365*24*0.85*0.7*5=26061 (ч),
где L= 5 лет.
Остальные данные для расчета редуктора записаны в табл. 3.1 . и табл. 3.2.,
а результаты этого расчета - в табл. 3.3.
3.2. Анализ результатов расчета и окончательный выбор марки электродвигателя.
В конической передаче тип редуктора выбираем по наименьшему диаметру конического колеса (смотри в табл. 3.2. DE2).
По этому критерию подходит один вид редуктора с передаточным числом 2,50.
4. Расчет и конструирование валов.
4.1. Быстроходный (ведущий) вал редуктора.
Определяем диаметр концевого участка вала(под муфту) из условия прочности на кручение.
Минимальный допускаемый диаметр вала найдем по формуле:
где Т1 – крутящий момент быстроходного вала (Н*м).
[τ]к – допускаемое напряжение на кручение;
[τ]к = 20…25 МПа [τ]к=20МПа
;
dэ=32
Поскольку d много меньше диаметра электродвигателя, то рассчитаем диаметр концевого участка вала по формуле: Т.к. d << dэ, то d = (0.8…1.0)*dэ
d=32*0.8= 25,6 (мм);
Полученное значение диаметра принимаем по ГОСТ 6636-69
d=26 (мм)
Диаметры остальных участков вала принимаем конструктивно(в зависимости от технологии сборки).
Диаметр вала пол подшипник, начиная с 20 мм должен быть кратным 5.
dп=35 (мм); dбп=40(мм); dбв=28(мм); dм=М33х1,5(мм);
Эскиз быстроходного вала.
Рис. 4.1. Быстроходный вал.