Задание № 35

Рассчитать привод и косозубый цилиндрический редуктор, соединение ведомого колеса рассчитываемой передачи с валом штифтовое, муфту фланцевую (болты поставлены с зазором).

Исходные данные:

Р₃=2,7 кВт, ₃=2 рад/с.

1 Расчет привода с выбором электродвигателя по гост

1. Общий КПД привода

,

где ₁=0,97 – КПД закрытой цилиндрической передачи,

₂=0,65 – КПД червячной передачи (при z=2),

₃=0,992 – КПД пары подшипников качения [1, табл.6.3].

2. Требуемая мощность электродвигателя

По Р_тр подбираем электродвигатель таким образом, чтобы выполнялось условие Р_дР_тр.

Двигатель 4а112м4:

Р_д=5,5кВт – мощность,

n₁=1445об/мин - частота вращения двигателя,

d­_в=32мм - диаметр вала двигателя [2, т. П.1].

3. Мощность на каждом валу привода

- мощность на ведущем валу привода,

- мощность на ведомом валу закрытой цилиндрической передачи,

- мощность на ведомом валу привода.

4. Общее передаточное отношение

где с^-1 – угловая скорость вращения вала электродвигателя.

.

Разбиваем передаточное отношение по ступеням привода

u_общ=u₁u₂,

где u₁=2,5 – передаточное отношение цилиндрического редуктора,

u₂=10 – передаточное отношение червячной передачи [1, т. 12.4 ].

5. Число оборотов и угловые скорости вращения на каждом валу привода

n₁=1445 об/мин, ₁=48,2=151,3 с^-1,

- частота вращения ведомого вала цилиндрического редуктора,

- угловая частота вращения ведомого вала цилиндрического редуктора,

- частота вращения ведомого вала привода,

- угловая скорость вращения ведомого вала привода.

6. Крутящие моменты на каждом валу привода

- крутящий момент на ведущем валу привода,

- крутящий момент на ведущем валу цилиндрического редуктора,

- крутящий момент на ведомом валу привода.

2 Расчет фланцевой муфты

Муфту выбираем по диаметру вала двигателя и расчетному крутящему моменту.

d_в=32мм – диаметр вала двигателя [1, т. 5.3].

Расчетный крутящий момент

,

где К_р=1,5 – коэффициент режима работы [1, т.17.1],

Т₁=36,4 Нм – номинальный крутящий момент.

Т_р≤[Т_р]

[T_p]=125 Н·м – допускаемый расчетный крутящий момент [1, т. 17.4].

Размеры фланцевой муфты [1, т. 17.4]:

D=112 мм – наружный диаметр муфты,

L=170 мм – длина муфты,

l=80 мм – длина полумуфты,

D₀=85 мм – диаметр расположения болтов,

d_ст=50 мм – диаметр ступицы,

b=15 мм.

Рассчитаем болты, поставленные с зазором.

Сила затяжки

где z=2 – количество болтов М101.5,

f=0,2 – коэффициент трения для стальных

[F_з]=3,9 кН – допускаемая осевая нагрузка для затянутых болтов [1, т. 3.4]

Условие прочности выполняется.

Рассчитаем соединение муфты с валом.

Найдем размеры шпонки призматической [1, т.4.1]:

b=10 мм – ширина шпонки,

h=8 мм – высота шпонки,

t₁=5 мм – глубина паза вала,

t₂=3.3 мм – глубина паза втулки.

Рассчитаем шпонку на смятие

L_шп=l-10=80-10=70 мм – длина шпонки,

l_р=l_шп-b=70-10=60 мм – рабочая длина шпонки,

- площадь смятия шпонки,

- сила смятия шпонки,

_см- напряжение смятия,

[_см]=60100 МПа – допускаемое напряжение смятия.

Условие прочности выыполняется.