2.3 Определение силовых и кинематических параметров привода
Исходя из последовательности соединения элементов привода
Определяем мощности:
а) двигателя
б) быстроходного вала редуктора
(2.30)
Подставим известные данные в формулу (2.30) и получим:
в) тихоходного вала редуктора
(2.31)
Подставим известные данные в формулу (2.31) и получим:
г) рабочей машины (приводного барабана)
(2.32)
Подставим известные данные в формулу (2.32) и получим:
Определяем частоту вращения
а) двигателя
б) быстроходного вала редуктора
(2.33)
Подставим известные данные в формулу (2.33) и получим
в) тихоходного вала редуктора
(2.34)
Подставим известные данные в формулу (2.34) и получим:
г) рабочей машины (приводного барабана)
(2.35)
Подставим известные данные в формулу (2.35) и получим:
Определим угловую скорость
а) двигателя
(2.36)
Подставим известные данные в формулу (2.36) и получим:
б) быстроходного вала редуктора
(2.37)
Подставим известные данные в формулу (2.37) и получим:
в) тихоходного вала редуктора
(2.38)
Подставим известные данные в формулу (2.38) и получим:
г) рабочей машины (приводного барабана)
(2.39)
Подставим известные данные в формулу (2.39) и получим:
Определим вращающий момент:
а) двигателя
(2.40)
Подставим известные данные в формулу (2.40) и получим:
б) быстроходного вала редуктора
(2.41)
Подставим известные данные в формулу (2.41) и получим:
в) тихоходного вала редуктора
(2.42)
Подставим известные данные в формулу (2.42) и получим:
г) рабочей машины (приводного барабана)
(2.43)
Подставим известные данные в формулу (2.43) и получим:
Полученные данные сводим в таблицы
Таблица 2.3 - Кинематические параметры привода
параметр |
передача |
|
закрытая |
открытая |
|
передаточное число |
5 |
2,4 |
КПД |
0,97 |
0,97 |
Таблица 2.4 - Силовые параметры привод
Параметр
|
Вал |
||||
|
редуктора |
приводной |
|||
двигатель |
Быстроходный |
Тихоходный |
|||
расчетная мощность, кВт |
1,06 |
1,02 |
0,99 |
0,96 |
|
угловая скорость, 1/с |
96,29 |
40,12 |
8,02 |
8,02 |
|
частота вращения, об/мин |
920 |
383,3 |
76,66 |
76,66 |
|
вращающий момент, Нм |
11,0 |
25,5 |
124,5 |
120,8 |
|
3 Выбор материала зубчатых передач. Определение допускаемых напряжений.
Сталь в настоящее время - основной материал для изготовления зубчатых колес.
Одним из важнейших условий совершенствования редукторостроения является повышение контактной прочности активных (рабочих) поверхностей зубьев и их прочности на изгиб. При этом снижается масса и габаритные размеры зубчатой передачи, а это повышает ее технический уровень.
Допускаемое напряжение из условий контактной прочности, которая обычно ограничивает несущую способность стальных зубчатых колес, пропорциональна твердости активных поверхностей зубьев. В термически же необработанном состоянии механические свойства всех сталей близки. Поэтому применение сталей без термообработки, обеспечивающей упрочнение зубчатых колес, недопустимо. При этом марки сталей выбирают с учетом наибольших размеров пары: диаметра для вала-шестерни и толщины сечения для колеса с припуском на механическую обработку после термообработки.
Способы упрочнения, применяемые при курсовом проектировании.
1.Нормализация - позволяет получить лишь низкую нагрузочную способность, но при этом зубья колес хорошо и быстро прирабатываются, и сохраняют точность, полученную при механической обработке.
2.Улучшение - обеспечивает свойства, аналогичные полученным при нормализации, но нарезание зубьев труднее из-за большей их твердости.
3.Закалка токами высокой частоты (ТВЧ) - Дает среднюю нагрузочную способность при достаточно простой технологии. Из-за повышенной твердости зубьев передачи плохо прирабатываются.
Размеры зубчатых колес практически неограниченны. Необходимо учитывать, что при модулях, меньших 3...5 мм, зуб прокаливается насквозь. Сочетание шестерни, закаленной при нагреве ТВЧ, и улучшенного колеса дает большую нагрузочную способность, чем улучшенная пара с той же твердостью колеса. Такая пара хорошо прирабатывается; ее применение предпочтительно, если нельзя обеспечить высокую твердость зубьев колеса.