Содержание.

1. Выбор электродвигателя и расчет основных параметров привода

1.1. Выбор электродвигателя

Привод состоит из электродвигателя, двухступенчатого редуктора и цепной передачи. При передаче мощности имеют место ее потери на преодоление сил вредного сопротивления. Такие сопротивления имеют место и в нашем приводе: в косозубых передачах, в опорах валов, в муфтах и в цепи. Ввиду этого мощность на приводном валу будет меньше мощности, развиваемой двигателем, на величину потерь.

Общий КПД привода:

где - КПД цепной передачи,

- КПД зубчатой передачи,

- КПД подшипников;

;

Требуемая мощность электродвигателя (мощность на ведущем валу редуктора):

;

По требуемой мощности выбираем асинхронный электродвигатель АИР132М8 У2 380 В,50 Гц,IM1081 ТУ16-525.571-84 ближайшей большей стандартной мощностью P_э = 5 кВт, синхронной частотой вращения n_э =750 мин^-1 и скольжением

1.2. Частота вращения вала двигателя

1.3. Общее передаточное число привода

где

1.4. Передаточное число зубчатой передачи

Ближайшее значение передаточного числа по ГОСТ 2185-66 будет равно .

1.5. Частота вращения валов

Частота вращения ведущего быстроходного вала:

Частота вращения промежуточного вала:

Частота вращения тихоходного вала:

1.5. Крутящие моменты, передаваемые валами

Крутящие моменты определяются по следующим формулам:

2. Расчеты передач

2.1. Расчет быстроходной цилиндрической косозубой зубчатой пары

Для уменьшения габаритов редуктора применим стали с повышенными механическими характеристиками. По табл. 3.3 [1] принимаем для шестерни тихоходной ступени, термообработка-улучшение, с твердостью HB 270 и для колеса той же ступени сталь 40Х, улучшенную с твердостью НВ 230.

Допускаемые контактные напряжения рассчитаем для колеса:

где предел контактной прочности(МПа),

- коэффициент долговечности,

- коэффициент запаса прочности,

Для косозубых колес расчетное допускаемое контактное напряжение определяется по формуле:

для шестерни

для колеса

Тогда расчетное допускаемое контактное напряжение

Требуемое условие выполнено.

Определим межосевое расстояние из условий контактной выносливости:

где - для косозубых передач,

- коэффициент нагрузки при симметричном расположении колес,

- для косозубых передач,

Тогда межосевое расстояние будет равно:

Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185-66 .

Модуль зацепления определяем по следующей рекомендации:

Принимаем по ГОСТ 9663-60 .

Примем предварительно угол наклона зубьев и определим число зубьев шестерни и колеса:

Тогда

Уточненное значение угла наклона зубьев:

Основные размеры шестерни и колеса:

- Делительный диаметр

Проверка:

- Диаметры вершин зубьев

Ширина колеса и шестерни

Коэффициент нагрузки для проверки контактных напряжений

При = 1,42 коэффициент 1,3 для косозубых колес коэффициент = 1,09. Коэффициент = 1. Таким образом, 1,42.

Проверяем контактное напряжение по формуле

Силы, действующие в зацеплении:

Окружная:

Радиальная:

Осевая:

Проверка прямых зубьев на выносливость по напряжениям изгиба :

где - коэффициент, учитывающий влияние погрешностей изготовления шестерни и колеса,

- коэффициент нагрузки,

для шестерни для колеса.

Допускаемое напряжение определяется по формуле:

,

По табл. 3.9 [1] для стали 40Х улучшенной при твердости .

Для шестерни ; для колеса . - коэффициент безопасности, где табл. 3.9 [1], (для поковок и штамповок). Следовательно, .

Допускаемое напряжение:

для шестерни

для колеса

Находим отношения

для шестерни

для колеса

Дальнейший расчет следует вести для зубьев колеса, для которого найденное отношение меньше.

Условие прочности выполнено.