Добавил:

Mehanik Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ"

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

1 часть рпз

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

13.02.2023

Размер:

118.19 Кб

Скачать

☆

1.Выбор электродвигателяикинематическийрасчетпривода 1.1. Мощность наприводном валу:

P5 = F V = 5.3 0.85 = 4.505 кВт

1.2. Общий КПД привода:ηр := 0.95 ; ηп := 0.99 ;ηз := 0.98 ;ηм := 0.98 ; ηобщ = ηр ηп4 ηз2 ηм = 0.95 0.994 0.982 0.98 = 0.8589

1.3	Требуемаямощность электродвигателя:
	P5	4.505
Pдв = ηобщ =			= 5.245 кВт
Pдв = ηобщ =		0.8589	= 5.245 кВт
Принимаеммощность двигателя Pдв := 5.5 кВт.
1.4	Частотавращенияприводного вала:
n5	= 60000 V =	60000 0.85 = 29.52		об/мин
	π Dдв	π 550

1.5.Выбор электродвигателя,определениеобщего передаточного числаиразбивкаегопо ступеням:

750

1000

1500

3000

ср

25,41

33,88

50,82

101,63

ср

7,1

2,5

3,15

2,55

2,16

3,23

3,58

Uобщ :=

nдв

1000

= 33.88

29.52

Uобщ := U31 U32 Uр = 5 3.15 2.16 = 34.02

1.6. Определение частоты вращения для каждого вала:

n1 := nдв

n2 := n1

1000

200.0 об/мин

U31

200.0

63.49 об/мин

U32

3.15

63.49

= 29.39 об/мин

Uр

2.16


1.7.Крутящиймоментдлякаждого валапривода:
Tдв =			Pдв 30000		=	5.5 30000		= 52.52 Н∙м

				π nдв			π 1000
T1	= Tдв = 52.52 Н∙м
T2	=	T1 ηм ηп =			52.52 0.98 0.99 = 50.95 Н∙м
T3	=	T2		U31 ηз ηп =			50.95 5 0.98 0.99 = 247.2 Н∙м
T4	=	T3		U32 ηз ηп =			247.2 3.15 0.98 0.99 =		755.5 Н∙м
T5	=	T4		Uр ηр ηп =			755.5 2.16 0.95 0.99 =		1535.0 Н∙м
1.8.Проверка:
T5	=	T1		ηобщ Uобщ = 52.52 0.8589 34.02 =					1535.0 Н∙м
2.Расчетзубчатых колесредуктора
2.1	Определениедопускаемыхнапряжений

2.1.1 Выбираемматериалы зубчатых колессталь 40Х,термообработка– закалка ТВЧ, твердости колеса HRC2 = 46, шестерниHRC1 = 50.

2.1.2. Базовыечислациклов нагружения:

NHO = (HRCср)3 ; NHO = 15.6 106 NFO = 4 106

2.1.3. Действительныечислациклов нагружения:

Ni := ni 60 365 24 A Kгод Kсут

N1 := n1 60 365 24 A Kгод Kсут = 1 × 103 60 365 24 5 0.6 0.45 = 7.1 × 108 N2 := N1 = 7.096 × 108

N3 := n3 60 365 24 A Kгод Kсут = 200 60 365 24 5 0.6 0.45 = 1.42 × 108 N4 := n4 60 365 24 A Kгод Kсут = 63.49 60 365 24 5 0.6 0.45 = 4.5 × 107

N5 := n5 60 365 24 A Kгод Kсут = 29.39 60 365 24 5 0.6 0.45 = 2.09 × 107

2.1.4 Пределвыносливостигладких образцов:при HRCср = 0.5 (HRC1 + HRC2) = 48 [σ]HO := 14 HRCср + 168 = 14 48 + 168 = 840.0 МПа

[σ]FO := 386 МПа

2.1.5.Коэффициентдолговечности(KHLi):

KHLi

KHL1

6 NHO

15.6 106

= 0.5293

7.096e8

KHL2

:= KHL1 = 0.529

6 NHO

15.6 106

KHL3 :=

= 0.6921

1.419e8

6 NHO

15.6 106

KHL4 :=

= 0.838

4.505e7

6 NHO

15.6 106

KHL5 :=

= 0.9528

2.085e7

2.1.5.Коэффициентдолговечности(KFLi):

NFO

KFLi :=

KFL1 :=

6 NFO

4 106

= 0.4219

7.096e8

KFL2 := KFL1 = 0.422

KFL3 :=

6 NFO

4 106

= 0.5517

1.419e8

KFL4 :=

6 NFO

4 106

= 0.6679

4.505e7

KFL5 :=

6 NFO

4 106

= 0.7594

2.085e7

2.1.6. Допускаемоенапряжение контактаи изгиба:

SH := 1.3

[σ]Hi :=

[σ]HO KHLi

[σ]H1 :=

[σ]HO KHL1

= 840.0 0.5293

= 342.0

МПа

1.3

[σ]H2 := [σ]H1 = 342

МПа

[σ]H3 :=

[σ]HO KHL3

840.0 0.6921

= 447.2 МПа

1.3

[σ]H4 :=

[σ]HO KHL4

840.0 0.838

= 541.5 МПа

1.3

[σ]H5 :=

[σ]HO KHL5

840.0 0.9528

= 615.7 МПа

1.3

SF := 1.7

[σ]Fi :=

[σ]FO KFLi

[σ]F1 :=

[σ]FO KFL1

386 0.4219

= 95.8 МПа

1.7

[σ]F2 := [σ]F1 = 95.8

МПа

[σ]F3 :=

[σ]FO KFL3

386 0.5517

125.3 МПа

1.7

[σ]F4 :=

[σ]FO KFL4

386 0.6679

151.7 МПа

1.7

[σ]F5 :=

[σ]FO KFL5

386 0.7594

172.4 МПа

1.7

2.1.7.Расчетноенапряжениеконтакта:

[σ]HI := 0.45 ([σ]H2 + [σ]H3)

= 0.45 (342 + 447.2) = 355.1 МПа

[σ]HII := 0.45 ([σ]H4 + [σ]H5)

= 0.45 (541.5 + 615.7) = 520.7 МПа

2.2. Определение межосевых расстояний 2.2.1 Коэффициентмежосевого расстояния:

Kа := 49.5

2.2.2.Коэффициенты ширины:

ψ1 := 0.25 ; ψ2 := 0.4

2.2.3.Коэффициенты концентрации нагрузки:

KHB1 := 1.3; KHB2 := 1.1

2.2.4.Межосевое расстояние:

3
3	KHBi Ti 10	3
aωi := Kа (U3i + 1)	KHBi Ti 10
aωi := Kа (U3i + 1)		2
	ψa U3i [σ]Hi

KHB1 T2 103

aω1 := Kа (U31 + 1)

1.3 50.95 103

49.5

(5 + 1)

= 111.6 мм

0.25 5

447.2

ψ1 U31 [σ]H3

KHB2 T4 103

aω2 := Kа (U32 + 1)

1.1 755.5 103

49.5

(3.15 + 1)

2 = 134.9 мм

0.4

541.5

ψ2 U31 [σ]H4

принимаем: aω1 := 160 мм; aω2 := 200 мм;(при меньших значения значительно

превышают доупостимыезначения - контактные напряжения)

2.2.5.Делительныедиаметры зубчатых колес:

d2 :=

2 aω Uз

Uз + 1

d21 =

2 aω1 U31

2 160 5 = 266.7

мм

U31 + 1

5 + 1

d22 =

2 aω2 U32

2 200 3.15

= 303.6 мм

U32 + 1

3.15 + 1

2.2.6. Ширины колес:

b2 :=

ψi aωi

b21 = ψ1 aω1 = 0.25 160 = 40.0 мм примем b21 := 50 мм

b22 = ψ2 aω2 = 0.4 200 = 80.0 мм примем b22 := 80 мм

2.3. Определениемодулей зацеплений и чиселзубьев колес

2.3.1.Сумарныечислазубьев для каждой пары:

m1 = 0.01 aω1 = 0.01 160 = 1.6 мм

m2 = 0.02 aω2 = 0.02 200 = 4.0 мм

примем стандратныезначения модулейm1 := 2 мм; m2 := 4 мм

zΣi :=

2 aωi

zΣ1 =

2 aω1

2 160

160.0

zΣ2 =

2 aω2

2 200

100.0

2.3.2. Числазубьев шестерней:

zΣi z1i := Uзi + 1

z	11	=	zΣ1	=	160.0	= 26.67
			U31 + 1		5 + 1


z12		=	zΣ2	=	100.0		= 24.1
			U32 + 1		3.15 +	1

примем z11 := 26 ; z12 := 24

2.3.3. Числазубьев колес: z2i := zΣi − z1i

z21 = zΣ1 − z11 = 160.0 − 26 = 134.0 => z21 := 134 z22 = zΣ2 − z12 = 100.0 − 24 = 76.0 => z22 := 76

2.3.4. Фактические передаточные числа:

Uфi := z2i z1i

Uф1 = z21 = 134 = 5.154 z11 26

Uф2 = z22 = 76 = 3.167 z12 24

2.4. Определение сил действующих в зацепление 2.4.1.Делительныедиаметры зубчатых колес:

d11 = m1 z11 = 2

26 = 52.0 мм

d12 = m2 z12 = 4

24 = 96.0 мм

d21 = m1 z21 = 2

134 = 268.0 мм

d22 = m2 z22 = 4

76 = 304.0 мм

2.4.2. Уточненныемежосевыерасстояния:

aω1 =

d11 + d21

52.0 + 268.0

160.0 мм

aω2 =

d12 + d22

96.0 + 304.0

200.0 мм

2.4.3. Окружныесилы

Ft1

2 T3

103

2 247.2 103

= 1845.0

268.0

d21

Ft2

2 T4

103

2 755.5 103

= 4970.0

304.0

d22

2.4.4. Радиальныесилы:

tan

1845.0 tan

671.5 Н

180

tan

4970.0 tan

1809.0 Н

180

2.5 Проверка зубьевпо напряжениюизгиба

2.5.1.Коэффициент,учитывающийнеравномерность нагрузкимежду зубьями:

HB ≥ 350; KFα := 1

2.5.2.Коэффициент, учитывающийнеравномерность нагрузки подлинезуба:

KFB1 := 1.3; KFB2 := 1.1

2.5.3.Коэффициент динамичности:

KFV := 1.2

2.5.4.Коэффициент,учитывающийчисло зубьев:

св 60

4,25

4,08

3,9

3,8

3,7

3,65

3,62

3,6

YF11 := 3.9

YF12 := 3.9

YF21 := 3.6

YF22 := 3.6

2.5.5.Расчетноенапряжениеизгибазубьевколес:

σF21 =

Ft1

1845.0

43.17 МПа<[σ]F3 = 125.3 МПа

KFα KFB1 YF21

= 1.3 3.6

2 b

2 50 2

σF22 =

KFα KFB2 YF22

Ft2

1.1 3.6

4970.0

= 61.5 МПа<[σ]F5 = 172.4 МПа

80 4

2.5.6.Расчетноенапряжениеизгибазубьевшестерен:

σF11 =

YF11

σF21

3.9

43.17 = 46.77 МПа<[σ]F2 = 95.8 МПа

F21

3.6

σF12 =

YF12

σF22

3.9

61.5 =

66.62 МПа<[σ]F4 = 151.7 МПа

YF22

3.6

2.6.Проверка зубчатых колеспо напряжениюконтакта

KHα := 1; KHB1 = 1.3 ; KHB2 = 1.1 ;KHV := 1.2

2.6.4.Расчетноенапряжениеконтакта:

σHi := 436 KHα KHBi KHV

Fti (Ui + 1)

σH1 = 436

KHα KHB1 KHV

Ft1 (Uф1

+ 1)

2 b

σH2 = 436

KHα KHB2 KHV

Ft2 (Uф2

+ 1)

2.6.5. Степень загруженности передачи:

σH1

354.5

= 0.9983

[σ]HI

355.1

σH2

462.3

= 0.8878

[σ]HII

520.7


436	1.3 1.2	1845.0 (5.154 + 1)	=	354.5
		2 50 268.0

436	1.1 1.2	4970.0 (3.167 + 1)	=	462.3
436	1.1 1.2	80 304.0	=	462.3
		80 304.0

Соседние файлы в папке сдать

#
13.02.2023118.19 Кб141 часть рпз.pdf
#
13.02.2023448.52 Кб141.xps
#
13.02.2023843.26 Кб14записка.docx
#
13.02.20234.52 Mб14записка__.xmcd
#
13.02.2023119.87 Кб15Чертеж редуктора.cdw
#
13.02.2023120.43 Кб14Чертеж редуктора.cdw.bak