4. Расчет силовых и кинематических характеристик привода
4.1. Определение мощности на приводном валу
Привод состоит из редуктора и электродвигателя, соединенных посредством зубчатой муфты. Соединение муфты с валом электродвигателя и быстроходным валом редуктора производится посредством призматических шпонок. выходной (тихоходный) вал редуктора также имеет шпоночный паз для соединения с последующими ступенями машины и обеспечивающий передачу выходного крутящего момента Т2.
Таблица 1
Варианты заданий на курсовую работу
№ варианта |
Мощность N2, кВт |
Частота вращения n2, об/мин. |
Долговечность, час. |
Материал быстроходного вала |
Твердость НВ (HRC) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
0 |
10 |
190 |
55000 |
Ст 45 «У» |
240 |
1 |
5 |
500 |
20000 |
Ст 45 «Н» |
200 |
2 |
5 |
400 |
30000 |
40Х «У» |
230 |
3 |
5 |
300 |
40000 |
30ХГС «Н» |
220 |
4 |
5 |
200 |
50000 |
30ХГТ «Ц + З» |
270 (56-63) |
5 |
5 |
100 |
60000 |
С45 «Н» |
215 |
6 |
15 |
500 |
10000 |
Ст 45 «У» |
250 |
7 |
15 |
400 |
20000 |
40Х «У» |
200 |
8 |
15 |
300 |
30000 |
30ХГС «Н» |
219 |
9 |
15 |
200 |
40000 |
30ХГТ «Ц + З» |
240 (56-63) |
10 |
15 |
100 |
50000 |
С45 «Н» |
170 |
11 |
20 |
500 |
10000 |
Ст 45 «У» |
210 |
12 |
20 |
400 |
15000 |
40Х «Н» |
225 |
13 |
20 |
300 |
20000 |
30ХГС «Н» |
220 |
14 |
20 |
200 |
25000 |
30ХГТ «Ц + З» |
300 (56-63) |
15 |
20 |
100 |
30000 |
С45 «Н» |
217 |
16 |
25 |
500 |
10000 |
30ХГТ «Ц + З» |
270 (56-63) |
17 |
25 |
400 |
17500 |
Ст 45 «У» |
250 |
18 |
25 |
300 |
20000 |
40Х «У» |
250 |
19 |
25 |
200 |
25000 |
30ХГС «Н» |
229 |
20 |
25 |
100 |
30000 |
30ХГТ «Ц + З» |
300 (56-63) |
21 |
30 |
500 |
10000 |
С45 «Н» |
175 |
22 |
30 |
400 |
12500 |
Ст 45 «У» |
180 |
23 |
30 |
300 |
15000 |
40Х «Н» |
210 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
24 |
30 |
200 |
17500 |
30ХГС «Н» |
215 |
25 |
30 |
100 |
20000 |
30ХГТ «Ц + З» |
240 (56-63) |
26 |
35 |
400 |
10000 |
С45 «У» |
195 |
27 |
35 |
300 |
15000 |
Ст 45 «Н» |
200 |
28 |
35 |
200 |
20000 |
40Х «Н» |
225 |
29 |
35 |
100 |
25000 |
30ХГС «Н» |
227 |
30 |
35 |
50 |
30000 |
30ХГТ «Ц + З» |
270 (56-63) |
31 |
40 |
250 |
10000 |
С45 «Н» |
180 |
32 |
40 |
200 |
12500 |
Ст 45 «У» |
240 |
33 |
40 |
150 |
15000 |
40Х «Н» |
230 |
34 |
40 |
100 |
17500 |
30ХГС «Н» |
229 |
35 |
40 |
50 |
20000 |
30ХГТ «Ц + З» |
300 (56-63) |
36 |
45 |
200 |
8500 |
40Х «Н» |
230 |
37 |
45 |
150 |
10000 |
С45 «Н» |
217 |
38 |
45 |
100 |
12500 |
30ХГС «Н» |
229 |
39 |
45 |
50 |
15000 |
30ХГТ «Ц + З» |
240 (56-63) |
Примечание. В таблице термообработка деталей указана следующими символами: «Н» – нормализация, «У» – улучшение, «Ц + З» – цементация + закалка + низкий отпуск.
Рис.
3.
Рис.
4.
Рис. 5.
Изобразим расчетную кинематическую схему привода (рис. 6). Требуемая мощность двигателя N1 определяется по формуле
,
где: N2 – мощность на приводном (тихоходном) валу;
η -общий к.п.д. привода, равный произведению частных к.п.д. кинематических пар
,
где: п – число зацеплений (п = 1);
х – число пар подшипников (х – 2). Ориентировочные значения частных к.п.д. ηi приведены в таблице 2.
Общий к.п.д. редуктора с одним зацеплением точного изготовления и двумя парами подшипников качения вычислим на основании значения частных к.п.д., приведенных в таблице 3 по формуле:
Требуемая мощность двигателя:
.
Рис. 6. Кинематическая схема редуктора.
Таблица 2