4. Определение мощностей, частот вращения и вращающих моментов на валах привода.

Рис.4-Кинематическая схема.

3.4.1. Определение мощностей на валу привода

Начиная от рабочей машины, определяем мощности на валах привода. На рабочей машине — Р_рм=2,8 кВт; На выходном валу редуктора Р₂=Р_рм/ (ɳ_n ɳ_о.п. ) (8) (учтены потери в подшипниках и в открытой цилиндрической прямозубой передачи); на входном валу редуктора Р₁=Р₂/ (ɳ_n*ɳ_р) (9) (учтены потери в подшипниках и в цилиндрической косозубой передачи); Р_д=Р₁ (11) (муфта частоты вращения не меняет).

Р_рм=2,8 кВт

Р₂=2,8/(0,99*0,94)=3,008 (8)

Р₁=3,008/(0,99*0,95)=3,199 (9)

Р_д= Р₁=3,199 (11)

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) ) = 716 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= 716 мин^-1

n₁= n_д= 716 мин^-1

n₂=716/6,392=112,015 мин^-1 (12)

n_рм=112,015 /3,5=32,004мин^-1

(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= (|32,004-32|)/32 *100%=0,0125<4% (14)

Величина n_рм= 0,0125 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* 3,199/716 =42,668 (15)

На входном валу редуктора Т₁=9550*Р₁/n₁=9550*3,199/716 = 42,668 (16)

На выходном валу редуктора Т₂=9550*Р₂/n₂=9550*3,008/112,015=256,451 (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.

Исходные данные для расчёта:

передаточное число u=3,5;

частота вращения шестерни n₂=112,015 мин^-1 ;

частота вращения колеса n_рм=32,004мин^-1;

вращающий момент на шестерне Т₂=256,451 Н*м;

Срок службы передачи при трёхсменной работе 7 лет.

Передача нереверсивная, нагрузка — постоянная, с небольшими колебаниями по величине.

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:

Шестерня-улучшение НВ₁=218

Колесо-нормализация НВ₂=198