3.4.2. Определение частоты вращения по валам привода.

Частоты вращения валов находим, начиная от электродвигателя. На валу двигателя-n_д (из таблици 3 стр.26 (2) ) = 709 мин^-1 ; n₁= n_д (муфта не изменяет частоту вращения);на выходном валу редуктора n₂=n_д/U_р (13) (частота вращения уменьшилась из-за цилиндрической косозубой передачи редуктора); на валу колеса и рабочей машине n_рм=n₂/U_оп (частота вращения уменьшается из-за открытой цилиндрической прямозубой передачи).

n_д= 709 мин^-1

n₁= n_д= 709 мин^-1

n₂=709/6,33=112,006 (12)

n_рм=112,006/3,5=32,001

(13)

3.4.3. Отклонение от заданной частоты вращения вала рабочей машины

Δ n_рм= (|n_рм-n|)/n=Δ n_рм<(Δ n) (14)

Δ n-частота вращения ротора

Δ n_рм= (|32,001-32|)/32 *100%=0,003<4% (14)

Величина n_рм= должно совпадать с заданием. Допустимое отклонение не более 4%, что в данном случае и наблюдается.

3.4.4. Отклонение вращающих моментов по валу привода.

На валу двигателя Т_д=9550*Р_д/n_д=9550* 3,199/709=43,089 (15)

На входном валу редуктора Т₁=9550*Р₁/n₁=9550*3,199/709=43,089 (16)

На выходном валу редуктора Т₂=9550*Р₂/n₂=9550*3,008/112,006=256,471 (17)

На валу рабочей машины Т_рм=9550*Р_рм/n_рм=9550*2,8/32,001=835,598 (19)

4. Расчёт открытой передачи привода.

4.1. Выбор материалов и термической обработки.

В открытых зубчатых передачах широко применяются стальные зубчатые колёса, а также в открытой зубчатой передаче широко применяются стальные зубчатые колёса с твердостью Н 350 НВ. При этом обеспечивается чистовое нарезание зубьев после термообработки, высокая точность изготовления и хорошая прирабатываемость зубьев.

Из таблице 2 стр.6 (2) я выбираю марку стали 45, термообработку-нормализация, твёрдость заготовки 179-217 НВ,δ_в=600,δ_т=320

Для лучшей приработки зубьев, снижения опасности заедания и повышения нагрузочной способности передачи твердость шестерни назначается больше твердости колеса.

Разность средних твёрдостей рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса должна составлять Δ Н= НВ₀₁- НВ₀₂= 20-50. Т.к. У меня прямозубая передача, я беру меньшее значение Δ Н (исходя из указания на стр. 7 (2)) т. е. 20.

Средняя твёрдость зубъев колёс:

НВ₀= 0,5*(НВ_min+ Нв_max) (20)

НВ₀= 0,5*(179+217)=198

Термообработка:

Колесо-нормализация НВ=198

Шестерня-улучшение НВ=218

4.2. Определение допускаемых контактных напряжений.

(δ_н) = δ_{н lim} Z_N / S_H, Мпа (21)

δ_{н lim} = 2НВ₀+70 S_H = 1,1 (таблица 3 стр.9 (2)) (22)

δ _{н lim} = 2*198₀+70 = 466 (22)

Z_N -коэффициент долговечности

N_НО=30(НВ₀)^2,4 12*10⁷ (23)

N_НО=30(198)^2,4 12*10⁷ (23)

N_НО=9752539,351 120000000

N_К=60*n*c*L_h (24)

где n-частота вращения шестерни, зубчатого колеса, мин^-1;

с-число зацеплений зуба за один оборот колеса. Для обычных редукторов с=1;

L_h-срок службы передачи

L_h=2920*L*К_Г*К_С, ч, (25)

где L-число лет работы передачи-7 лет;

К_Г-коэффициент годового использования передачи.К_Г=0,85;

К_С-число смен работы передачи в сутки-3

L_h=2920*7*0,85*3=52,122 ч, (25)

N_К=60*202,57*1*52,122=633501,212 (24)

Коэффициент долговечности для кратковременно работающих передач при N_{К ≤} N_НО, определяется по формуле

Z_N= ⁶ N_НО/ N_К ≤ Z_{N max} (26)

Выбираю Z_{N max} =2,6 (т. к. термообработка - нормализация и улучшения) в соответствии с указаниями стр.9 (2).

Z_N= ⁶ 9752539,351 / 633501,212 ≤ 2,8 (26)

Z_N=1,577 ≤ 2,8

Т.к. У меня цилиндрическая прямозубая передача выбираю за расчётное наименьшее из допускаемфых контактных напряжений полученных для шестерни (δ_Н)₁ и колеса(δ_Н)₂.

(δ_Н)=min((δ_Н1) ,(δ_Н)₂ )

(δ_Н)₂=198

(δ_н) = (2*198+70)*1,577 / 1,1= 668,074 Мпа (21)