1 Выбор электродвигателя

Определение мощности на приводном валу Pпр

(1)

Определение КПД привода

η= η_м·η²_зп·η_цп·η⁴_пп,(2)

где η – КПД привода;

η_м – КПД муфты, 0,98;

η_зп – КПД зубчатой передачи, 0,97;

0,93; η_пп – КПД пары подшипников, 0,995.

η= 0,98·0,97²·0,995³= 0,87

Определение значения требуемой мощности двигателя P_дв

P_дв =P_пр/η= 5.5/0,87= 6.3кВт (3)

По ГОСТ 19523-81 принимается исходя из синхронной частоты вращения электродвигатель марки 100SL, характеристики которого:

Мощность двигателя – Р_дв=7.5кВт.

Синхронная частота вращения n_с = 1000 об/мин.

Номинальная частота вращения – n_дв = 970 об/мин.

Рассчитываем фактическое значение крутящего момента на выходе с рабочей машины.

(4)

(5)

(6)

Передаточное число рабочей машины

(7)

Передаточное число ступеней

(8)

Определяем силовые и кинематические параметры двигателя

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

Определяем фактическое передаточное отношение

(17)

(18)

2 Расчет зубчатых передач

1. Выбор материала и термообработки

Для прямозубой быстроходной передачи для шестерни и для колеса выбираем сталь 40Х

Для шестерни примем закалку ТВЧ HRC 42…45

Для колеса назначаем нормализацию до твёрдости 260…280 HB.

Для косозубой тихоходной передачи примем материал шестерни и колеса Сталь 40X.

Для шестерни примем закалку ТВЧ HRC 42…45

Для колеса назначаем нормализацию до твёрдости 260…280 HB.

2. Расчет допускаемых напряжений закрытой цилиндрической зубчатой передачи

1. По контактным напряжениям

1. Быстроходной ступени

Допускаемые контактные усталостные напряжения определяем по формуле:

(19)

где - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности;

- коэффициент, учитывающий окружную скорость;

- коэффициент запаса прочности;

- предел выносливости зубчатого колеса, соответствующий базовому числу циклов нагружения;

- коэффициент долговечности.

Для фрезерованных зубьев принимаем

При принимаем для колеса и для шестерни

Для улучшенных колёс принимаем

Для улучшенных, нормализованных колёс при HB350:

Коэффициент долговечности определяем по формуле:

, (20)

где - степень кривой усталости, равная 6;

- базовое число циклов;

- эквивалентное число циклов.

Эквивалентное число циклов шестерни определяем по формуле:

где - коэффициент эквивалентности, для режима нагруженния

Коэффициент долговечности:

Учитывая ограничение, Принимаем

По табл. 3.1 определяем допускаемые напряжения при изгибе соответствующие Nfo

Предел выносливости зуба, определяется в зависимости от вида термической обработки. При нормализации и улучшении колес, определяется по формуле:

Для шестерни приm3мм

Для колеса

Определение допускаемых напряжений изгиба

Для шестерни

Для колеса

2. Тихоходной ступени

Для прямозубой быстроходной передачи для шестерни и для колеса выбираем сталь 40Х

Для шестерни примем закалку ТВЧ HRC 42…45

Для колеса назначаем нормализацию до твёрдости 260…280 HB.

Для косозубой тихоходной передачи примем материал шестерни и колеса Сталь 40X.

Для шестерни примем закалку ТВЧ HRC 42…45

Для колеса назначаем нормализацию до твёрдости 260…280 HB.

Допускаемые контактные усталостные напряжения определяем по формуле:

где - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности;

- коэффициент, учитывающий окружную скорость;

- коэффициент запаса прочности;

- предел выносливости зубчатого колеса, соответствующий базовому числу циклов нагружения;

- коэффициент долговечности.

Для фрезерованных зубьев принимаем

При принимаем для колеса и для шестерни

Для улучшенных колёс принимаем

Для улучшенных, нормализованных колёс при HB350:

Коэффициент долговечности определяем по формуле:

,

где - степень кривой усталости, равная 6;

- базовое число циклов;

- эквивалентное число циклов.

Эквивалентное число циклов шестерни определяем по формуле:

где - коэффициент эквивалентности, для режима нагруженния

Коэффициент долговечности:

Учитывая ограничение, Принимаем

По табл. 3.1 определяем допускаемые напряжения при изгибе соответствующие Nfo

Предел выносливости зуба, определяется в зависимости от вида термической обработки. При нормализации и улучшении колес, определяется по формуле:

Для шестерни приm3мм

Для колеса

Определение допускаемых напряжений изгиба

Для шестерни

Для колеса