2.3 Определение силовых и кинематических параметров привода

Числа оборотов валов и угловые скорости:

n₁ = n_дв = 700 об/мин ₁ = 700π/30 = 73,3 рад/с

n₂ = n₁/u₁ = 700/3,13 = 224 об/мин ₂=224π/30 = 23,5 рад/с

n₃ = n₂/u₂ =224/4,0 = 56 об/мин ₃= 56π/30 = 5,86 рад/с

Фактическое значение скорости вращения рабочего вала

v = zpn₃/6·10⁴ = 7·80·56/6·10⁴ = 0,553 м/с

Отклонение фактического значения от заданного

δ = (0,553 – 0,55)80/0,55 = 0,5 < 6%

Мощности передаваемые валами:

P₁ = P_тр = 1,89 кВт

P₂ = P_трη_о.пη_пк = 1,89·0,97·0,995 = 1,82 кВт

P₃ = P₂η_з.пη_пк = 1,82·0,97·0,995 = 1,76 кВт

P_рв = P₃η_мη_пс² = 1,76·0,98·0,99² = 1,69 кВт

Крутящие моменты:

Т₁ = P₁/₁ = 1890/73,3 = 25,8 Н·м

Т₂ = 1820/23,5 = 77,4 Н·м

Т₃ = 1760/5,86 = 300,3 Н·м

Т₄ = 1690/5,86 = 288,4 Н·м

Результаты расчетов сводим в таблицу

Таблица 2.3

Силовые и кинематические параметры привода

Параметр	передача		Параметр	Вал
	Закрытая Uзп	Открытая Uоп		Двигатель	Редуктор		Приводной рабочей машины
					Быстроходный	Тихоходный
Передаточное число	4,0	3,13	Расчетная мощность	1,89	1,82	1,76	1,69
			Угловая скорость	73,3	23,5	5,86	5,86
КПД	0,97	0,97	Частота вращения	700	224	56	56
			Вращающие моменты	25,8	77,4	300,3	288,4

3 Выбор материалов зубчатых передач и определение допускаемых напряжений

Принимаем сталь 45:

шестерня: термообработка – улучшение – НВ235÷262,

колесо: термообработка – нормализация – НВ179÷207.

Средняя твердость зубьев:

НВ_1ср = (235+262)/2 = 248

НВ_2ср = (179+207)/2 = 193

Допускаемые контактные напряжения:

[σ]_H = K_HL[σ]_H0,

где K_HL – коэффициент долговечности

K_HL = (N_H0/N)^1/6,

где N_H0 = 1·10⁷ [1c.55],

N = 573ωL_h = 573·5,86·17,0·10³ = 5,7·10⁷.

Так как N > N_H0, то К_HL = 1.

[σ]_H1 = 1,8HB+67 = 1,8·248+67 = 513 МПа.

[σ]_H2 = 1,8HB+67 = 1,8·193+67 = 414 МПа.

[σ]_H = 0,45([σ]_H1 +[σ]_H2) = 0,45(513+414) = 417 МПа.

Допускаемые напряжения изгиба:

[σ]_F = K_FL[σ]_F0,

где K_FL – коэффициент долговечности

Так как N > N_F0 = 4·10⁶, то К_FL = 1.

[σ]_F01 = 1,03HB₁ = 1,03·248 = 255 МПа.

[σ]_F02 = 1,03HB₂ = 1,03·193 = 199 МПа.

[σ]_F1 = 1·255 = 255 МПа.

[σ]_F2 = 1·199 = 199 МПа.

Таблица 3.1

Механические характеристики материалов зубчатой передачи

Элемент передачи	Марка стали	Dпред	Термоо-бработка	НВср	σв	σ-1	[σ]Н	[σ]F
		Sпред			Н/мм2
Шестерня	45	125/80	Улучш.	248	780	335	513	255
Колесо	45	-	Норм-ия	193	560	260	414	199