2. Определение передаточного числа привода и его ступеней

Рекомендуемые значения передаточных чисел [1c.43]:

- для червячной передачи 10÷63,0

- для открытой ременной 2÷4.

Принимаем для червячной передачи u₂ = 40, тогда для открытой передачи

u₁ = u/u₂ = u/40

Таблица 2.2

Передаточное число

Передаточное число	Варианты
	1	2	3	4
Привода	165,3	83,5	54,1	41,2
Редуктора	40	40	40	40
Открытой передачи	4,1	2,09	1,35	1,03

Анализируя полученные значения передаточных чисел и учитывая то, что двигатели с частотой 3000 и 750 об/мин нежелательно применять без особой необходимости, делаем выбор в пользу варианта 2, так как только в этом случае передаточное число ременной передачи попадает в рекомендуемые границы (2÷4). Таким образом выбираем электродвигатель 4АМ80А4.

2.3 Определение силовых и кинематических параметров привода

Числа оборотов валов и угловые скорости:

n₁ = n_дв =1420 об/мин ₁ =1420π/30 =148,7 рад/с

n₂ = n₁/u₁ =1420/2,09=680 об/мин ₂=680π/30 = 71,2 рад/с

n₃ = n₂/u₂ =680/40 = 17 об/мин ₃= 17π/30 = 1,78 рад/с

Фактическое значение скорости вращения колонны

v = πDn₃/6·10⁴ = π·300·17/6·10⁴ = 0,27 м/с

Отклонение фактического значения от заданного

δ = 0 < 5%

Мощности передаваемые валами:

P₁ = P_тр = 910 Вт

P₂ = P₁η_рпη_пк = 910·0,97·0,995 = 878 Вт

P₃ = P₂η_чпη_пк = 878·0,80·0,995 = 700 Вт

Крутящие моменты:

Т₁ = P₁/₁ = 910/148,7 = 6,1 Н·м

Т₂ = 878/71,2 =12,3 Н·м

Т₃ = 700/1,78 = 393,3 Н·м

Таблица 2.3

Результаты расчетов сводим в таблицу

Вал	Число оборо­тов об/мин	Угловая ско­рость рад/сек	Мощность кВт	Крутящий момент Н·м
Вал электродвигателя	1420	148,7	0,910	6,1
Ведущий вал редуктора	680	71,2	0,878	12,3
Ведомый вал редуктора	17	1,78	0,700	393,3

3. Выбор материалов червячной передач и определение допускаемых напряжений

Принимаем, согласно рекомендациям [1c.53], для червяка сталь 45 с закалкой до твердости < HRC45.

Ориентировочное значение скорости скольжения:

v_s = 4,2u₃10^-3M₃^1/3 = 4,240,01,7810^-3393,3^1/3 = 2,19 м/с,

при v_s >2 м/с рекомендуется [1 c54] безоловянная бронза БрА9ЖЗЛ, способ отливки – центробежный: _в = 530 МПа; σ_т = 245 МПа.

Допускаемые контактные напряжения:

[]_H = 250 – 25v_s = 250 – 252,19 = 195 МПа.

Допускаемые напряжения изгиба при реверсивной передаче:

[]_F = 0,16_вK_FL,

где К_FL – коэффициент долговечности.

K_FL = (10⁶/N_эН)^1/9,

где N_эН – число циклов перемены напряжений.

N_эН = 573₃L_h = 5731,7816500 = 1,710⁷.

K_FL = (10⁶/1,710⁷)^1/9 = 0,730

[]_F = 0,165300,730 = 62 МПа.

Таблица 3.1

Механические характеристики материалов червячной передачи

Элемент передачи	Марка стали	Термоо-бработка	σв	σ-1	[σ]Н	[σ]F
			Н/мм2
Червяк	45	Закалка >HRC45	780	335
Колесо	Сборное				195	62