Выбор электродвигателя для привода.

1. Мощность на выходном валу

.

2. Частота вращения выходного вала

.

3. Требуемая мощность электродвигателя

; ;

.

4. Выбираем электродвигатель 4АА56В

.

Общий кинематический расчет привода

1. Передаточное число привода

.

2. Разбиваем передаточное число по ступеням

; .

Примем , тогда .

3. Частота вращения каждого вала

;

;

;

.

4. Угловая скорость на каждом валу

;

;

;

.

Силовой расчёт привода

;

;

;

.

Расчёт конической передачи

; ; .

1. Выбираем материалы зубчатых колёс: для шестерни – сталь 45 улучшенную, твёрдостью , для колеса – сталь 35 нормализованную, твёрдостью .

2. Расчетные допускаемые контактные напряжения берём по материалу колеса

,

.

Допускаемое напряжение изгиба

для шестерни

,

;

для колеса

,

.

3. Среднее конусное расстояние передачи

. Длина зуба

.

5. Внешнее конусное расстояние

.

6. Назначаем число зубьев шестерни

.

7. Число зубьев колеса

. Принимаем .

8. Уточняем передаточное число

.

Погрешность передаточного числа

- допустимо.

9. Определяем углы начальных конусов

;

.

10. Внешний окружной модуль

.

Принимаем по ГОСТ 9563-60 . Отношение - выполняется.

11. Уточняем внешнее конусное расстояние

.

Условие - выполняется.

12. Средний окружной модуль

.

13. Средние делительные диаметры

;

.

14. Усилия в зацеплении:

окружное

;

радиальное

;

осевое

.

15. Средняя окружная скорость

.

16. Назначаем 7-ю степень точности передачи.

17. Коэффициенты динамичности нагрузки и .

В зависимости от для консольного расположения колёс и .

;

.

Коэффициенты расчётной нагрузки

;

.

18. Действительные контактные напряжения

Условие выполняется.

19. Проверяем прочность зубьев по изгибным напряжениям. Определяем эквивалентные числа зубьев, коэффициенты формы зуба и величины

отношений

;

;

; ;

Расчёт ведём материалу колеса

;

Условие удовлетворяется.

20. Окончательные геометрические параметры колёс

внешнее конусное расстояние

внешние делительные диаметры шестерни и колеса

;

;

внешние диаметры вершин шестерни и колеса

;

;

угол ножки зуба шестерни и колеса

;

угол головки зуба шестерни и колеса

;

;

угол конуса вершин шестерни и колеса

;

;

угол конуса впадин шестерни и колеса

;

;

ширина зубчатого венца шестерни и колеса

;

.

Расчёт цилиндрической передачи

; ; .

1. Выбираем для зубчатых колёс такие же материалы, как и для предыдущих передач: для шестерни – сталь 45 улучшенную, твёрдостью , для колеса – сталь 35 нормализованную, твёрдостью .

2. Допускаемые контактные напряжения

для шестерни

,

;

для колеса

,

.

В качестве расчетного допускаемого напряжения принимаем меньшее из двух

,

.

Расчётное допускаемое напряжение .

Допускаемые напряжения изгиба

для шестерни

,

;

для колеса

,

.

3. Межосевое расстояние

Для прямозубой передачи . Примем . Коэффициент определяем в зависимости от параметра

.

. Тогда

;

4. Модуль передачи

.

Принимаем .

5. Суммарное число зубьев колёс

. Округляем до целого .

7. Число зубьев

шестерни

;

колеса

.

8. Уточняем значение передаточного числа

() - не превышает допустимого значения .

9. Определяем диаметры делительных окружностей

;

.

10. Уточняем межосевое расстояние

.

11. Определяем расчётную ширину колёс

.

Принимаем по .

12. Определяем усилия в зацеплении

окружное

;

радиальное

;

осевое

.

13. Определяем окружную скорость

.

14. Назначаем 7-ю степень точности для обеих зубчатых передач. Коэффициенты динамичности и принимаем равными

; .

Определяем концентрации нагрузки и

;

;

где величины выбраны в зависимости от параметра .

Определяем коэффициенты расчётной нагрузки и

;

.

15. Проверяем контактную прочность зубьев колёс

Условие удовлетворяется.

16. Проверяем прочность зубьев по изгибным напряжениям. Для этого вычисляем

значения

; ;

где коэффициенты формы зуба и выбраны в зависимости от эквивалентного числа зубьев

;

.

Следовательно, проверочный расчёт ведём по материалу колеса

.

Условие удовлетворяется.

17. Определяем основные геометрические размеры колёс

делительные диаметры

; ;

диаметры вершин зубьев

;

;

диаметры впадин зубьев

;

;

ширину венцов зубьев колёс

; .

Расчёт клиноременной передачи

1. Определяем скорость движения ремня

;

.

2. Выбираем сечение ремня Z. Основные размеры этого сечения

, , , ,

,

3. Принимаем расчетный диаметр ведущего шкива равным

4. Расчётный диаметр ведомого шкива по формуле

.

5. Уточнённое придаточное число

4.

6. Назначаем межосевое расстояние

.

7. Вычисляем угол обхвата на малом шкиве

.

8. Находим расчетную длину ремня

Округляем до стандартного значения .

9. Уточняем межосевое расстояние

Принимаем монтажные размеры межосевого расстояния

;

.

10. Находим расчётную мощность

11. Определяем число ремней z

;

принимаем .

11. Находим скорость ремня

.

13. Определяем натяжение ветви одного ремня

.

14. Находим усилие , действующее на валы передачи

15. Вычисляем средний ресурс наработки ремня

16. Вычисляем основные размеры шкива для

;

;

;

;

.

Размеры профилей канавок шкивов регламентированы ГОСТ 20898-80

; ; ; ; ;;

; - угол канавки для ведущего шкива;

; - угол канавки для ведомого шкива.

Предварительный расчет валов

Минимальный расчет вала определяется из расчета на кручение

;

для первого (быстроходного) вала

; возьмем как удвигателя;

для второго вала

; округлим по ;

для третьего вала

; округлим по ;

для четвертого вала

; округлим по .

Проверочный расчет валов