3. Определение силовых и кинематических параметров привода.

Силовые (мощность и крутящий момент) и кинематические (частота вращения и угловая скорость) параметры привода рассчитывают на валах из требуемой (расчетной) мощности двигателя Р_дв и его номинальной частоты вращения n_ном при установившемся режиме (табл. 6.2.6).

Таблица 6.2.6. Определение силовых и кинематических параметров привода.

Параметр		Вал	Последовательность соединения элементов привода по кинематической схеме.
			дв –> оп -> зп -> м -> рм		дв -> м -> зп -> оп -> рм
Мощность Р кВт		дв Б Т рм	Рдв Р1=Рдв iоп iпк Р2=Р1 iзп iпк Ррм=Р2 iм iпс		Рдв Р1=Рдв iм iпк Р2=Р1 iзп iпк Ррм=Р2 iоп iпс
Частота враще- ния, n об/мин	Угловая ско- рость w 1/с	дв	nном	w ном=Пnном /30	nном	w ном=Пnном /30
		Б	n1=nном /иоп	w 1= w ном/иоп	n1=nном	w 1= w ном
		Т	n2=n1 /изп	w 2= w 1/изп	n2=n1 /изп	w 2= w 1/изп
		рм	прм=n2	w рм= w 2	прм=n2/иоп	w рм= w 2/иоп
Вращающий момент, Т Нм		дв Б Т рм	Тдв= Рдв/ w ном Т1= Тдв иоп iоп iпк Т2= Т1 иоп iзп iпк Трм= Т2 iм iпс		Тдв= Рдв/ w ном Т1= Тдв iм iпк Т2= Т1 иоп iзп iпк Трм= Т2 иоп iоп iпс

По результатам расчетов составляем таблицу «Силовые и кинематические параметры привода».

Таблица 6.2.7. Силовые и кинематические параметры привода.

Вал
Параметр	Передача		Параметр	Вал
	Закрытая (редуктор)	Открытая		двигателя	редуктора		приводной рабочей машины
					быстроходный	тихоходный
Передаточное число U			Расчетная мощность Р ,кВт
			Угловая скорость w ,1/с
КПД i			Частота вращения n , об/мин
			Вращающий момент Т ,Нм

1. Выбор твердости, термообработки и материала передаточных звеньев привода (зубчатые передачи).

В условиях единичного и мелкосерийного производства, в мало- и средненагруженных передачах, а также в открытых передачах, применяются, как правило, колеса, изготовленные из сталей с твердостью не выше 350НВ. Для равномерного изнашивания зубьев и лучшей их прирабатываемости, твердость шестерни НВ₁ назначается больше твердости колеса НВ на 20…50ед.

В случае твердости, превышающей 350НВ, ее измеряют по шкале Роквелла (HRC).

График перевода твердостей, выраженных в единицах НВ и HRC см рис.2.

Рисунок 2.

H RC 65 60 55 50 45 40 35 30 25

200

300 400 500 600 НВ

Рекомендуемый выбор материала, термообработки и твердости зубчатой пары приводится в таблице 6.3.1.

Таблица 6.3.1.Выбор материала, термообработки и твердости.

Параметр		Для передач с прямыми и непрямыми зубьями при малой и средней мощности, HB1ср – HB2ср = 20…50		Для передач с непрямыми зубьями при средней мощности, HB1ср – HB2ср > 70
		Шестерня, червяк	Колесо	Шестерня, червяк	Колесо
Материал		Стали 35, 40, 45, 40Х, 40ХН, 35ХМ		Стали 40Х, 40ХН, 35ХМ
Термообработка		Улучшение		Улучшение + закалка ТВЧ	Улучшение
Твердость		<350HB		>45HRCэ	<350HB
Допускаемое напряжение при числе циклов пере- мены напряжений	[G]но	1,8 НВср + 67		14HRC эср + 170	1,8НВср + 67
	[G]FO	1,03 НВср		370 при m>3	1,03 НВср
				310 при m<3

Механические свойства различных сталей приводятся в таблице 6.3.2. При этом для получения при термической обработке принятых для расчета механических характеристик материала колес требуется, чтобы диаметр D_заг и толщина S_заг заготовок не превышали предельно допустимых D_пред и S_пред.

Таблица 6.3.2. Механические характеристики сталей.

Марка стали	Dпред мм	Sпред мм	Термообработка	Твердость заготовки		G0	G1	G-1
				поверхности	сердцевины	Н/мм2
35 40 45 45 45 40Х 40Х 40Х 40ХН 40ХН 40ХН 34ХМ 35ХМ 35ХМ 35Л 40Л 45Л 40ГЛ	любой 120 любой 125 80 200 125 125 315 200 200 315 200 200 любой любой 315 315	любая 60 любая 80 50 125 80 80 200 125 125 200 125 125 любая любая 200 200	Н У Н У У У У У + ТВЧ У У У + ТВЧ У У У + ТВЧ Н Н У У	163…193 НВ 192…228 НВ 179…207 НВ 235…262 НВ 269…302 НВ 235…262 НВ 269…302 НВ 45…50HRC / 269…302 НВ 235…262 НВ 269…302 НВ 45…50HRC / 269…302 НВ 235…262 НВ 269…302 НВ 45…50HRC / 269…302 НВ 163…207 НВ 147 НВ 207…235 НВ 235…262 НВ		550 700 600 780 890 790 900 900 800 920 920 800 920 920 550 520 680 850	270 400 320 540 650 640 750 750 630 750 750 670 790 790 270 295 440 600	235 300 260 335 380 375 410 410 380 420 420 380 420 420 235 235 285 365
ПРИМЕЧАНИЕ: в графе «термообработка» приняты следующие обозначения: Н – нормализация, У – улучшение, ТВЧ – закалка токами высокой частоты.