1. Выбор электродвигателя, кинематический и силовой
р асчёты привода
Определяем требуемую мощность электродвигателя, кВт:
(1.1)
где – требуемая мощность на ведомом валу привода, кВт;
– общий КПД привода.
Определяем общий КПД привода:
(1.2)
где – КПД соединительной муфты, принимаем (стр. 3, /1/);
– КПД закрытой зубчатой цилиндрической передачи, принимаем (стр. 3, /1/);
– КПД пары подшипников качения, принимаем (стр. 3, /1/);
– КПД открытой цепной передачи, принимаем (стр. 3, /1/).
кВт.
Принимаем асинхронный
электродвигатель с короткозамкнутым
ротором 4А71В2У3 (стр. 49, /1/) номинальной
мощностью
кВт,
синхронная частота вращения
об/мин,
коэффициент скольжения
%.
Определяем номинальную частоту вращения ротора электродвигателяоб/мин:
(1.3)
об/мин.
Определяем общее передаточное число привода:
(1.4)
.
Для цилиндрического редуктора принимаем стандартное значение передаточного числа (стр. 4, /1/) и определяем передаточное число цепной передачи:
(1.5)
.
Определяем частоту вращения , об/мин, и угловую скорость , рад/с, валов привода.
Ведущий вал редуктора:
об/мин;
; (1.6)
7
КП. 12. 2-74 06 01. 1. 112м. 01. ПЗ
рад/c.
Ведомый вал редуктора:
; (1.7)
об/мин;
; (1.8)
рад/c.
Ведомый вал привода:
; (1.9)
об/мин;
; (1.10)
рад/c.
Отклонение расчётной частоты вращения ведомого вала привода от заданной отсутствует.
Определяем мощность . кВт, и вращающие моменты , Нн, на валах привода.
Ведущий вал редуктора:
; (1.11)
кВт;
; (1.12)
.
В едомый вал редуктора:
; (1.13)
кВт;
; (1.14)
.
В едомый вал привода:
; (1.15)
кВт;
8
КП. 12. 2-74 06 01. 1. 112м. 01. ПЗ
; (1.16)
.
Результаты расчетов сводим в табл. 1.1.
Таблица 1.1 – Характеристики валов привода
-
Параметры Вал
, об/мин
, рад/с
Р, кВт
Т,
Ведущий редуктора
2811
294,367
1,019
3,461
Ведомый редуктора
1405,5
147,109
0,979
6,655
Ведомый привода
350
36,652
0,9
24,555
КП. 12. 2-74 06 01. 1. 112м. 01. ПЗ
9
2 . Выбор материала зубчатой пары
И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ
Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи, выбираем материал со средними механическими характеристиками: для шестерни сталь 45, термическая обработка – улучшение, твёрдость ; для колеса – сталь 45, термическая обработка улучшение, но твёрдость на 30 единиц ниже – .
Определяем допускаемые контактные напряжения, МПа:
, (2.1)
где – предел контактной выносливости, МПа (стр. 9, /1/);
– коэффициент безопасности, принимаем для колёс из улучшенной стали (стр. 9, /1/);
– коэффициент долговечности; при длительной эксплуатации (стр. 9, /1/).
Для прямозубых колёс расчёт ведём по материалу колеса, как менее прочному:
МПа.
Определяем допускаемые напряжения изгиба, МПа:
, (2.3)
где – предел выносливости при изгибе, МПа (стр. 10, /1/);
– коэффициент безопасности, определяем по формуле:
, (2.4)
– коэффициент учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых колёс, принимаем (стр. 10, /1/);
– коэффициент учитывающий способ получения заготовок, принимаем для поковок и штамповок (стр. 10, /1/).
.
Допускаемые напряжения изгиба определяем отдельно для шестерни и колеса:
МПа;
МПа.
КП. 12. 2-74 06 01. 1. 112м. 02. ПЗ
11
КП. 12. 2-74 06 01. 1. 112м. 02. ПЗ
10