4.2.2.3 Расчет кинематических и силовых параметров привода

4.2.2.3.1 Частота вращения и угловая скорость вала электродвигателя:

об/мин; сек^-1.

Частота вращения быстроходного вала редуктора совпадает с частотой вращения вала электродвигателя:

об/мин; сек^-1.

Частота вращения тихоходного вала редуктора (выходного вала мотор-редуктора):

об/мин; сек^-1.

4.2.2.3.2 Мощность на валу электродвигателя:

кВт.

Мощность на быстроходном валу редуктора (с учетом потерь на трение в подшипниках вала):

кВт.

Мощность на выходном валу (с учетом потерь на трение в червячной передаче и подшипниках вала):

кВт.

4.2.2.3.3 Вращающий момент на валу электродвигателя:

Н∙м.

Вращающий момент на быстроходном валу редуктора:

Н∙м.

Вращающий момент на тихоходном (выходном) валу:

Н∙м.

Результаты расчетов заносим в таблицу 4.5.

Таблица 4.5

Кинематические и силовые параметры привода

Вал	Частота вращения n, об/мин	Угловая скорость , сек-1	Мощность P, кВт	Вращающий момент M, Нм
Вал двигателя	950	99,48	4	40,21
Быстроходный вал	950	99,48	3,96	39,81
Тихоходный вал	18	1,885	2,599	1378,8

4.2.3 Проектирование червячной передачи

4.2.3.1 Исходные данные для проектирования

• Вращающий момент на колесе 1378,8 Н∙м;

• Частота вращения колеса =18 об/мин;

• Передаточное число =52,78;

• Время работы передачи (ресурс) =28000 ч;

• Условия работы: реверсивность, средние динамические нагрузки.

4.2.3.2 Предварительные расчеты

4.2.3.2.1 Предварительная скорость скольжения:

м/сек.

4.2.3.2.2 Выбор материала червячной пары

По рекомендациям п. 3.6.1 [3], с учетом предварительной скорости скольжения =4,647 м/сек, выбираем материал венца червячного колеса из группы II – безоловянная бронза БрА9Ж3Л. Учитывая мелкосерийное производство выбираем литье в песчаные формы. По табл. 3.1 [3] прочностные характеристики для бронзы БрА9Ж3Л: =425 МПа, =195 МПа.

По рекомендациям п. 3.6.2 [3], с учетом материала венца червячного колеса выбираем материал червяка – сталь 40ХН с поверхностной закалкой до твердости 45…53 HRC с последующей шлифовкой. Степень точности изготовления червяка – 8.

4.2.3.2.3 Выбор типа червяка

По рекомендациям п. 3.2 [3], с учетом характера передачи (среднескоростная силовая передача) и передаваемой мощности (свыше 2 кВт), выбираем эвольвентный червяк ZJ.

4.2.3.3 Допускаемые напряжения

4.2.3.3.1 Допускаемые контактные напряжения (для группы II):

МПа.

где = 300 МПа для червяков с твердостью на поверхности витков HRC.

4.2.3.3.2 Допускаемые изгибные напряжения

Эквивалентное число циклов нагружения зубьев червячного колеса за весь срок службы передачи:

,

где – время работы передачи, ч.

Коэффициент долговечности:

.

Исходное допускаемое напряжение изгиба для материалов группы II:

МПа.

Допускаемое изгибное напряжение:

МПа.

Так как передача работает в реверсивном режиме, то полученное значение нужно уменьшить на 25%:

Окончательно принимаем: МПа.