2Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

Определим вращающий момент и частоту вращения приводного вала из имеющегося условия привода:

nв = V / (3.1415∙Dб) = 1.33 / (3.1415∙0.42) = 1.00801103507 (об/сек) = 60.5 об/мин;

Tв = Ft ∙ Dб / 2 = 12000 ∙ 0.42 / 2= 2520 Н∙м.

Потребляемую мощность (кВт) привода (мощность на выходе) определяют по формуле:

Pв = Tв ∙ nв ∙ 2π = 2520 ∙ 60.5 ∙ 2 ∙ 3.1415 / (60 ∙ 1000) = 16 кВт.

Тогда требуемая мощность электродвигателя [1, стр. 5]

Pэ.тр = Pв/ηобщ,

где ηобщ = η1 η2 η3 ...

Здесь η1, η2, η3 ... - КПД отдельных звеньев кинематической цепи, ориентировочные значения которых с учетом потерь в подшипниках можно принимать по табл. 1.1 (1, стр. 6).

Общий КПД привода

ηобщ = ηзηремηмηоп;

где ηз - КПД двигателя; ηрем - КПД ременной передачи; ηоп - КПД редуктора.

По табл. 1.1: ηз = 0.97; ηрем = 0.95; ηоп = 0.98;

Тогда

ηобщ = 0.97∙0.95∙0.98= 0.89;

Требуемая мощность электродвигателя

Pэ.тр = 16 / 0.89 = 17.98 кВт;

Требуемая частота вращения вала электродвигателя вычислим, подставляя в формулу для nэ.трсредние значения передаточных чисел из рекомендуемого диапазона для присутствующих передач.

nэ.тр = nв ∙ Uцил ∙ Uр = 60.5 ∙ 4 ∙ 2 = 484 мин-1;

где Uцил - передаточное число передачи одноступенчатого цилиндрического редуктора; Uр - пердаточное число ременной передачи.

По табл. 24.9 [1, стр. 417] выбираем электродвигатель АИР180M6: P = 18.5 кВт; n = 980 мин-1.

Отношение максимального вращающего момента к номинальному Tmax/T = 2.4.

Вал 1-й

n1 = nдвиг. = 980 об./мин.

1 = двиг. = 99,43 рад/c.

Мощности на валу:

P₁ = P_треб. ^x _подш. =

17.98 ^x 10 ^{3 x} 0,99 = 17.8 кВт

Вращающий момент на валу:

T₁ = P₁ / ₁ = (17.8 ^x 10 ³) / 99,43 = 1790.2 Н^xмм

По таблице 24.7(см. приложение учебника Дунаева/Леликова) выбран электродвигатель АИР180M6, с синхронной частотой вращения 980 об/мин, с мощностью P_двиг.=18.5 кВт. Номинальная частота вращения с учётом скольжения n_двиг. = 950 об/мин.

Передаточные числа и КПД передач

Передачи	Передаточное число	КПД
Червячная	4	0.98
Ременная	2	0.95

Рассчитанные частоты, угловые скорости вращения валов и моменты на валах

Валы	Частота вращения, об/мин	Угловая скорость, рад/мин	Момент, Нxмм
1-й вал	980	99,43	1790.2

3Расчёт закрытой червячной передачи

3.1Проектный расчёт

- для шестерни : сталь : 45

термическая обработка : улучшение

твердость : HB 230

- для колеса : сталь : 45

термическая обработка : улучшение

твердость : HB 210

Допустимые контактные напряжения (стр. 13[2]) , будут:

[]_H = 320

Aw=177.43

Awприб=180

m=110

Материал Сталь 45

Z1=4

Z2=16

m=1.5*180/16=16.875

m-станд=16

q=0.26*16=4.16

q=6.3

x=0.1

uф=4

awф=180

d1=100.8

dw1=104

da1=132.8

df1=62.4

y=0.565

b1=156.8

b1стан=155

d2=256

da2=291.2

daм2<307.2

df2=220.8

sinб=0.61099

2б=143