2.2. Кинематический расчет

Определение частот вращения валов привода:

- частота вращения вала электродвигателя:

= 1455 мин_;

- частота вращения ведущего (быстроходного) вала редуктора:

=1455 мин_;

- частота вращения ведомого (тихоходного) вала редуктора:

= 461905 мин_;

- частота вращения вала рабочей машины:

=219955 мин_.

Определение угловых скоростей вращения валов:

3. Определение мощностей и передаваемых крутящих моментов на валах

Определение мощностей на валах привода:

- мощность на валу электродвигателя:

= 6,36 кВт;

- мощность на ведущем (быстроходном) валу редуктора:

- мощность на ведомом (тихоходном) валу редуктора:

- мощность на валу рабочей машины:

Определение передаваемых крутящих моментов на валах:

- момент на валу электродвигателя:

= 27286 Нм;

- момент на ведущем (быстроходном) валу редуктора:

- момент на ведомом (тихоходном) валу редуктора:

- момент на валу рабочей машины:

Таблица 2.1.

Значения частот вращения, мощностей и крутящих моментов на валах

Наименование вала
Ротор электродвигателя
Быстроходный вал
Тихоходный вал
Вал рабочего органа

4. Расчет передач

4.1. Расчёт цилиндрической зубчатой передачи.

4.1.1. Выбор материала и способа термообработки колёс

Для изготовления шестерни и колеса передачи редуктора выбираем

сталь 40Х (ГОСТ 4543). Термообработка – улучшение:

для шестерни

_{-твёрдость заготовки}

для колеса

-твёрдость заготовки

4.1.2. Расчет допускаемых контактных напряжений

Допускаемые контактные напряжения определяются по формуле[1, c. 40]:

где - предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов напряжений[1,c.54,табл.5.2]:

-коэффициент запаса прочности; для зубчатых колес с однородной структурой материала =1.1(т.к.) [2,c.42];

- коэффициент, учитывающие влияние соответственно шероховатости активных поверхностей зубьев, окружной скорости, вязкости смазочного материала и размеров колес, для предварительных расчетов ГОСТ 21354-87 принимаем:

- коэффициент долговечности определяется по формуле (ГОСТ 21354-87):

,

где q=m – показатель степени, который может принимать два значения:

при N_Hlim≥N_K принимаем q=6, а для -,

при N_Hlim<N_K принимаем q=20, а для -[3,c.279];

- расчётное число циклов перемены напряжений, соответствующее заданному сроку службы передачи при постоянной нагрузке [1, c.41]:

,

где c- количество колес находящихся в зацеплении с рассчитываемым

n- частота вращения рассчитываемого зубчатого колеса

Lh- срок службы привода, ч;

- базовое число циклов нагружений, соответствующее пределу выносливости [5, с.26]:

,

где - твердость материала рассчитываемого зубчатого колеса в единицахHB;

_{Для шестерни:}

Поскольку N_Hlim2≤N_К1, то коэффициент долговечности равен:

_{Для колеса:}

Поскольку N_Hlim2≤N_К2, то коэффициент долговечности равен:

Допускаемые контактные напряжения:

_{Для цилиндрической косозубой передачи для расчета [6, c. 342] принимается :}

4.1.3. Определение допускаемых напряжений изгиба Определяем допускаемые контактные напряжения по уравнению[3, с. 280]:

где

_,

_{где -предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений [1,c 54,табл. 5.3];}

Y_t – коэффициент, учитывающий технологию изготовления; Y_t = 1[1, c.43];

Y_Z – коэффициент, учитывающий способ получения заготовки зубчатого колеса; Y_Z = 1 [1, c.43];

Y_g – коэффициент, учитывающий влияние шлифования переходной поверхности зуба; Y_g = 1 [5, c.34];

Y_d – коэффициент, учитывающий влияние деформированного упрочнения или электрохимической обработки переходной поверхности; если этого нет, то Y_d = 1 [1, c.43];

Y_A – коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки (реверс); Y_A = 1 [1, c.43];

Y_R – коэффициент, учитывающий влияние шероховатости переходной поверхности; Y_R = 1 [5, c.36];

Y_Х – коэффициент, учитывающий размер зубчатого колеса; Y_Х = 1 [5, c.37];

Y_ – опорный коэффициент, учитывающий чувствительность материала к концентрации напряжений; Y_ = 1,0[1, c.43];

S_F – коэффициент безопасности, S_F =1,7

Y_N – коэффициент долговечности [5, c.29].

,

где - базовое число циклов нагружений, для любых сталей[6,c.343];

- общее число циклов перемены напряжений при нагрузках с постоянными амплитудами [1, c.44]:

-показатель кривой усталости; =6 [1,c.44];