Задание:

Рассчитать цилиндрическую косозубую передачу в закрытом корпусе по следующим данным:

ω₂ = 39 рад/с - угловая частота выходного вала;

Т₂ = 205 Нм - крутящий момент на выходном валу;

L_h = 10000 час. - срок службы.

Нагрузка постоянная, но во время пуска она кратковременно повышается в 1,6 раза. Входной и выходной валы редуктора соединяются с валом электродвигателя и валом рабочей машины при помощи муфт упругих втулочно-пальцевых (МУВП).

Рис 1.1. Кинематическая схема редуктора.

1. Корпус

2. Полумуфты

3. Быстроходный вал

4. Тихоходный вал

5. Опоры

6. Зубчатое колесо

7. Шестерня

1. Кинематический и силовой расчет передачи.

1.1. Определяем частоту вращения вала рабочей машины:

об/мин; (1.1)

где n₂ – частота вращения вала рабочей машины, мин^-1;

w₂ – угловая частота вращения вала рабочей машины, с^-1.

1.2. Определяем потребную мощность на валу рабочей машины:

Вт (1.2)

где Р₂ – потребная мощность на валу рабочей машины, Вт;

Т₂ – крутящий момент навалу рабочей машины, Н×м.

1.3. Рассчитываем потребную мощность электродвигателя:

кВт (1.3)

где Р₁ – потребная мощность электродвигателя, кВт;

h – КПД одноступенчатого цилиндрического редуктора с косыми зубьями, h = 0,96…0,98.

1.4. По данным формулы (1.3) и ГОСТ 19253-81 выбираем электродвигатель. Наиболее широко в приводах машин используют асинхронные двигатели трехфазного тока единой серии 4А.

Выбирая электродвигатель, следует помнить, что при одной и той же мощности с уменьшением частоты вращения двигателя увеличиваются его габаритные размеры и масса, значительно увеличивается его стоимость. Однако с увеличением частоты вращения усложняется передаточный механизм.

Мощность Р_д =11.0 кВт

Тип двигателя 4А160S6

Частота вращения n_д =975 об/мин.

Результаты выбора электродвигателя приводим в таблице 1.1.

Р1 кВт	Рд кВт	nд об/мин	n2 об/мин		u СТ СЭВ 221—75
9.6	11	2900	267.5	10.8	11.2	3.6
		1460		5.5	5.6	1.8
		975		3.6	3.55	1.4
		730		2.7	2.8	3.6

Окончательно принимаем электродвигатель, для которого передаточное отношение не больше 8, и отклонение фактического передаточного отношения от номи нального – минимальное:

Тип 4А160S6

Мощность 11,0 кВт

Частота вращения вала 975 об/мин.

1.5. Уточняем крутящий момент и частоту вращения на быстроходном и тихоходном валу в соответствии с принятым электродвигателем.

Примечание: при определении моментов Т₁ и Т₂ мощность Рд подставлять в Вт.

Быстроходный вал:

об/мин; рад/с; Нм.

Тихоходный вал:

об/мин; рад/с; Нм.

2. Выбор материала и определение допускаемых напряжений [sH] и [sF].

2.1. Для изготовления колес по таблице 2.1 материал принимаем одной марки. Разность твердостей материала обеспечиваем методом термической обработки. Для предотвращения заедания зубчатых колес твердость шестерни должна быть на 30-70 HB выше, чем твердость колеса.

Таблица 2.1

	Материал	Термообработка	Твердость НВ	sв, МПа	sт, МПа
1	Для шестерни сталь 40Х	Улучшение	260..302	900	590
2	Для колеса сталь 40Х	Нормализация	200..230	760	490