2. Выбор двигателя, кинематический расчёт привода

   1. Определение мощности и частоты вращения двигателя

Определение требуемой мощности рабочей машины , кВт

кВт

Определение КПД всего привода:

где = 0,85 – КПД червячной передачи; = 0,98 – КПД плоскоремённой передачи; = 0,98 – КПД муфты; = 0,99 – КПД подшипников качения.

Определение требуемой мощности двигателя:

кВт.

Выбираем электродвигатель 4А90L6 [2, табл. П1] с характеристиками:

Номинальная мощность = 1,5 кВт;

Синхронная частота вращения n =1000 об/мин;

Частота вращения при номинальном режиме =936 об/мин.

Определение частоты вращения звездочки:

об/мин.

2. Определение общего передаточного числа и его ступеней:

.

Производим разбивку общего передаточного число, принимая передаточное число редуктора постоянным .

2.3 Определение силовых и кинематических параметров привода

- Мощность вала двигателя ;

- Мощность входящего вала ;

- Мощность входящего вала ;

- Мощность входящего вала ;

- Номинальная частота вала двигателя, об/мин;

- Угловая скорость вала двигателя, рад/с;

- Номинальная частота вала входящего, об/мин;

- Угловая скорость вала входящего, рад/с;

- Номинальная частота вала выходящего, об/мин;

- Угловая скорость вала выходящего, рад/с;

- Номинальная частота вала рабочей машины, об/мин;

- Угловая скорость вала рабочей машины, рад/с.

- Вращающий момент вала двигателя ;

- Вращающий момент вала входящего ;

- Вращающий момент вала выходящего ;

3. Выбор материала червячной передачи. Определение допускаемых напряжений

   1. Выбираем марку стали для червяка и определяем её механические характеристики: по табл. 3.1 [1] при мощности P=3 кВт червяк изготовляется из стали 40Х с твёрдостью HRC, термообработка – улучшение и ТВЧ; по табл. 3.2 [1] для стали 40Х – твёрдость 45…50 HRC, , .

   2. Определение скорости скольжения:

.

В соответствии со скоростью скольжения по табл. 3.5 [1] из группы II принимаем сравнительно дешёвую бронзу СЧ18, полученную отливкой в песчаную форму; , .

3.3 Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений.

Для материала венца червячного колеса по табл. 3.6 определяем допускаемые контактные и изгибные напряжения.

а) При твёрдости витков червяка HRC, .

б) Коэффициент долговечности , где наработка циклов.

Тогда .

Для нереверсивной передачи .

4. Расчёт закрытой червячной передачи

Выбор числа витков червяка

зависит от передаточного числа редуктора , если передаточное число =16, то число витков червяка =2. [2, стр. 55]

Определение числа зубьев червячного колеса

Определение коэффициента диаметра червяка q

Коэффициент нагрузки K =1.

Определение межосевого расстояния

Определение модуля зацепления m, мм:

мм

Значение модуля m округляем до стандартного значения, m=10 мм. [2, табл. 4.2]

Определение фактического межосевого расстояния , мм.

.

Принимаем из стандартного ряда =200 мм.

Определение основных геометрических размеров передачи, мм.

а) Основные размеры червяка

- делительный диаметр ;

- диаметр вершин витков ;

- диаметр впадин витков ;

- делительный угол подъёма линии витков

- длина нарезаемой части червяка .

б) Основные размеры венцы червячного колеса:

- делительный диаметр ;

- диаметр вершин зубьев ;

- наибольший диаметр колеса

;

- диаметр впадин зубьев . - ширина венца ;

- радиусы закругления зубьев ,

.

Определение коэффициента полезного действия червячной передачи

где - делительный угол подъёма линии витков червяка; - угол трения. [1, табл. 4.9]

Проверка контактных напряжений зубьев колеса , :

,

где - окружная сила на колесе, Н; К – коэффициент нагрузки. Принимается в зависимости от окружной скорости : К=1 так как

Результат расчёта следует признать удовлетворительным, так как расчётное напряжение ниже допустимого на 20,9%.

Проверка напряжения изгиба зубьев колеса , :

.

Коэффициент формы зуба зависит от эквивалентного числа зубьев ,

тогда .

Тепловой расчёт червячного редуктора.

Температура масла в редукторе не должна превышать допускаемую

где ; - мощность на входном валу редуктора, Вт; - коэффициент тепловой передачи; А – площадь теплоотдающей поверхности корпуса редуктора. [1, табл. 11.6]