3.7. Расчёт и выбор соединительной муфты

Эксплуатационной характеристикой муфты является передаваемый крутящий момент и диаметр вала, на который насаживается муфта.

Для приближённого расчёта вращающего момента Т_К, нагружающего муфту в приводе, используем зависимость:

Т_К = Т_Н + Т_Д = КТ_Н,

где Т_Н – номинальный длительно действующий момент, Т_Д – динамическая составляющая момента, К – коэффициент режима работы.

При спокойной работе К = 1,1…1,4;

Т_Н = 1,2·78,06 =93,672 Н·м.

Выбираем упругую втулочно-пальцевую муфту

МУВП 250-22-1-38-1 ГОСТ 21424-93 с диаметрами d = 38 мм u

d = 38 мм.

Номинальный крутящий момент муфты [T] = 250 Н·м.

Длина муфты L = 165 мм.

Диаметр муфты D = 140 мм.

Принимаем муфту 1-го исполнения на длинные концы валов. Материал полумуфт – чугун СЧ20 по ГОСТ 1412-85, пальца – сталь 45 по ГОСТ 1050-88.

3.8. Расчёт и выбор рамы

Для обеспечения точного расположения валов электродвигателя и редуктора необходимо создать общую базовую поверхность, что достигается путём конструирования плиты.

Плита – опорная конструкция, служащая для связи в единое целое отдельных узлов привода. Она воспринимает и передаёт на фундамент действующие на машину нагрузки и обеспечивает правильность расположения узлов привода. При её конструировании необходимо стремиться выполнить следующие требования:

1. Жёсткость плиты – отсутствие деформаций под нагрузкой.

2. Минимум металлоёмкости.

3. Удобство сборки.

4. Минимум сварочных работ и механической обработки.

В качестве основания принимаем литую плиту с толщиной стенки 20 мм. Диаметр болтов крепления плиты к фундаменту

принимаем d_П = 18 мм.

4. Выбор смазки и тепловой расчёт

4.1. Выбор смазки

С повышением скорости в зацеплении увеличиваются потери энергии на перемешивание масла и нагрев системы. Принцип назначения масла следующий: чем выше окружная скорость колеса, тем меньше должна быть вязкость масла, и чем выше контактные давления в зацеплении, тем большей вязкостью должно обладать масло. Требуемую вязкость масла определяем в зависимости от контактного напряжения и окружной скорости колёс: ν = 40 мм²/с.

Выбираем марку масла И-Г-А-46.

4.2. Расчёт масла на нагрев

Повышение температуры сопряжённых поверхностей кинематических пар зубчатых передач в результате работы сил трения вызывает падение защитных свойств масляного слоя. Во избежание повышения интенсивности изнашивания и для предупреждения опасных форм повреждения контактирующих поверхностей температура масла θ_М не должна превышать предельного допустимого значения [θ_{М max}], при котором масло ещё сохраняет защитные функции. Принимаем [θ_{М max}] = 80°…95°С. Для передач, работающих при постоянной нагрузке в течение времени, достаточного для появления установившегося теплового режима, надо обеспечить условие:

где θ_М – установившаяся температура масла;

Р_эл – мощность двигателя;

η – КПД редуктора;

θ_ОС = 20° – температура окружающей среды;

Ω – мощность теплового потока, отводимого от передачи в

окружающую среду:

Ω = К_НА_Н + К_обдА_обд;

К_Н – коэффициент теплоотдачи с поверхности корпуса, не

обдаваемого вентилятором, К_Н = 12…19 Вт/(м²·°С);

К_обд – коэффициент теплоотдачи при использовании

искусственного обдува, К_обд = 0 Вт/(м²·°С);

А_Н и А_обд – площадь поверхностей корпуса, омываемых

маслом, А_Н = 0,4 м²;

Ω = 15·0,4 = 6 Вт/°С;

Так установленная температура масла больше допускаемой, применим охлаждение центробежным вентилятором, тогда:

А_обд = 0,4 м²;

Ω = 15·0,4 + 56,92·0,4 = 28,76 Вт/°С;