Силовой расчет эмп Проверочный расчет выбранного двигателя по заданной нагрузке

Так как на данном этапе проектирования известна кинематическая схема ЭМП, то из соотношения приведения моментов [1]:

(4), где

M_i, M_i – момент нагрузки на i-ом и j-ом валах;

i_ij – передаточное отношение i-го и j-го вала;

η_ij – КПД передачи, η_ij=0.98;

η_подш – КПД подшипников, в которых установлен ведущий вал,

η_подш =0.98.

Поскольку в момент пуска двигателя нужно учесть инерционность двигателя и нагрузки, необходимо, чтобы двигатель обеспечивал нужное угловое ускорение нагрузки. На выходном валу с учётом динамической составляющей действует следующий момент:

Табл.3.Крутящие моменты на валах

Вал	I	II	III	IV	V	VI	VII
Мкр, Н∙мм	0,55	1,54	4,29	11,93	33,25	92,8	21,08

Т.к. M_I < М_н, двигатель выбран верно.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ЗАЦЕПЛЕНИЯ

Модуль зацепления определяется из расчета зубьев на прочность (изгибную и контактную).

В проектируемом ЭМП предполагается открытый тип передач.

В ходе проектного расчета, производится выбор материала зубьев колесных пар ЭМП, после чего по известной геометрии зубьев, заданным нагрузкам и допустимым изгибным напряжениям [σ_F] определяются модули зацепления каждой ступени, которые округляются до ближайшего из стандартного ряда.

Для определения действующего изгибного напряжения воспользуемся формулой:

(21), где

m – модуль зацепления, мм;

K_m – коэффициент, для прямозубых колес выбираем значение K_m=1.3;

K – коэффициент расчетной нагрузки, выбираем значение K=1.3;

M – максимальный крутящий момент, действующий на рассчитываемое колесо согласно данным силового расчета (М=92,8 Н*мм).

Y_F – коэффициент формы зуба, в нашем случае Y_F=4.17 для шестерни и Y_F=3.73 для колеса;

ψ_в – коэффициент формы зубчатого венца, для мелкомодульных передач ψ_в=3...16, выбираем ψ_в=9;

– допускаемое напряжение при расчете зубьев на изгиб [МПа];

Z – число зубьев рассчитываемого колеса (20 для шестерен, 58 для колес).

Параметры выбранных материалов:

Для удовлетворения дополнительным требованиям технического задания по обеспечению минимизации габаритов разрабатываемой конструкции привода, выбираем в качестве материала для колес алюминиевый сплав Д20, а для шестерен, как более нагруженных алюминиевый сплав Д16:

Шестерни: алюминиевый сплав Д16

Термообработка: объемная закалка

 = 2.77 г/см³

_HR = 275 МПа – предел контактной выносливости

_FR = 392 МПа – предел выносливости при изгибе

_B = 520 МПа – предел прочности

_T = 350 МПа – предел текучести

E = 72000 МПа

HB = 105

Колеса: алюминиевый сплав Д20

Термообработка: поверхностная закалка

 = 2.77 г/см³

_HR = 235 МПа – предел контактной выносливости

_FR = 353 МПа – предел выносливости при изгибе

_B = 470 Мпа – предел прочности

_T = 280 Мпа – предел текучести

E = 72000 МПа

HB = 100

Расчет на изгибную прочность проведем для наиболее нагруженной ступени.