1 Выбор электродвигателя и кинематический расчет

1. Выбор электродвигателя

1.1.1 Определение требуемой частоты вращения электродвигателя

Требуемая частота вращения электродвигателя равна

, (1.1) [1]

где n₄ – частота вращения приводного вала;

U_О – общее передаточное отношение привода.

1.1.1.1 Определение частоты вращения приводного вала

Частота вращения приводного вала равна

, (1.2)

где V – скорость звездочки, м/с;

t – шаг звездочки, мм;

z – число зубьев звездочки.

1.1.1.2 Определение общего передаточного отношения привода

, (1.3)

где U_Б – передаточное отношение быстроходной передачи, U_Б = 4, [2, с.6]

U_Т – передаточное отношение тихоходной передачи, U_Т = 3, [2, с.6]

U_O = 12.

.

1.1.2 Определение требуемой мощности электродвигателя

, (1.4)

где P₄ – мощность приводного вала,

η_О – общий КПД привода.

1.1.2.1 Определение мощности на приводном валу

, (1.5)

где F_t – тяговое усилие на звездочке, Н;

V – скорость цепи конвейера, м/с.

,

1.1.2.2 Определение общего КПД привода

(1.6)

где η_М – КПД муфты, η_М = 0,98, [2, с.4];

η_ЦП – КПД цилиндрической передачи, η_ЦП = 0,97, [2, с.4];

η_ПК – КПД подшипников качения, η_ЦП = 0,99, [2, с.4].

Принимаем электродвигатель 112мв8/700

Р_ЭЛ = 3 кВт, n_ЭЛ = 700 об/мин, [2, с.377].

Рисунок 1

1.2 Кинематический расчет привода

1.2.1 Определение мощностей на валах привода

1.2.1.1 Определение мощности на ведущем валу

, (1.7)

где Р_ЭЛ = 2896,55 Вт, см. ф. 1.4

1.2.1.2 Определение мощности на промежуточном валу

, (1.8)

1.2.1.3 Определение мощности на ведомом валу

(1.9)

1.2.1.4 Определение мощности на приводном валу

(1.10)

Р₄ = 2520 Вт , см. ф. 1.5

1.2.2 Определение угловых скоростей на валах привода

1.2.2.1 Определение уточненного передаточного отношения привода

, (1.11)

1.2.2.2 Разбивка уточненного передаточного отношения по передачам привода

, [2, с.7], (1,12)

где U_РЕД = U_O^’ = 11,67

, (1.13)

1.2.2.3 Определение угловой скорости на ведущем валу

, (1.14)

, (1.15)

где n₁ = n_ЭЛ = 700 об/мин

1.2.2.4 Определение угловой скорости на промежуточном валу

, (1.16)

1.2.2.5 Определение угловой скорости на ведомом валу

, (1.17)

1.2.2.6 Определение угловой скорости на приводном валу

, (1.18)

.

1.2.3 Определение крутящих моментов на валах привода

1.2.3.1 Определение крутящего момента на ведущем валу

, (1.19)

1.2.3.2 Определение крутящего момента на промежуточном валу

1.2.3.3 Определение крутящего момента на ведомом валу

1.2.3.4 Определение крутящего момента на приводном валу

2 Выбор материалов

2.1 Выбор материала колеса тихоходной ступени

Принимаем Сталь 40Х (поковка), термообработка – улучшение.

Твердость 230…260 НВ.

Предел прочности σ_В = 850 МПа.

Предел текучести σ_Т = 550 МПа.

2.2 Выбор материала шестерни тихоходной ступени

Принимаем Сталь 40Х (поковка), термообработка – улучшение.

Твердость 260…280 НВ.

Предел прочности σ_В = 950 МПа.

Предел текучести σ_Т = 700 МПа.

2.3 Выбор материала колеса быстроходной ступени

Принимаем Сталь 40Х (поковка), термообработка – улучшение.

Твердость 260…280 НВ.

Предел прочности σ_В = 950 МПа.

Предел текучести σ_Т = 700 МПа.

2.4 Выбор материала шестерни быстроходной ступени

Принимаем Сталь 40Х (поковка), термообработка – азотирование поверхности.

Твердость поверхности 50…59 HRC.

Твердость сердцевины 26…30 HRC.

Предел прочности σ_В = 1000 МПа.

Предел текучести σ_Т = 800 МПа.