- •Часть 1. Оценка параметров основных составляющих привода 5
- •Часть 2. Расчёт зубчатых передач и выбор материалов 9
- •Часть 3. Проверочный расчёт узлов и деталей 11
- •1. Оценка параметров основных составляющих привода
- •1.1 Определение кпд привода и выбор электродвигателя
- •Технические характеристики двигателя
- •1.2 Определение общего передаточного отношения привода и разбивка его по ступеням
- •1.3 Определение частот вращения, мощности и крутящих моментов на валах
- •1.4. Проектировочный расчёт валов, выбор подшипников и определение межосевых расстояний с учётом габаритов подшипников
- •1.4.1. Выбор муфты
- •1.4.2. Проектировочный расчёт валов
- •1.4.3. Предварительный выбор подшипников качения
- •1.4.4. Определение межосевых расстояний с учётом габаритов подшипников
- •1.5 Расчёт геометрических параметров зубчатых колёс
- •2. Расчёт зубчатых передач и выбор материалов
- •2.1. Расчёт контактных напряжений зубчатых передач
- •2.2. Выбор поверхностного и объёмного упрочнения
- •3. Проверочный расчет узлов и деталей.
- •3.1 Проверочный расчёт зубчатых передач по изгибной прочности
- •3.2. Определение реакций опор и расчёт подшипников промежуточного вала
- •3.3 Проверочный расчёт роликовых подшипников опор
- •Проверка шпоночного соединения на смятие узких граней шпонки.
1.3 Определение частот вращения, мощности и крутящих моментов на валах
Угловая скорость входного вала редуктора
ВВх= им iт iб = 6.493* 3.15*4 = 81.80 1/с;
промежуточного вала
ПР= им iт = 6.493* 4 =20.45 1/с;
Мощность Рi, передаваемую каждым валом, зубчатыми колёсами и шестернями определяем согласно принятым значениям частных КПД, входящих в соотношение (1.4):
Рi = Рим/ i , (1.11)
где i – КПД, учитывающий потери при передаче мощности от данного вала (зубчатого колеса или шестерни) к выходному валу.
Крутящие моменты Т i определяются по значению передаваемой мощности Рi и частотой вращения ni :
(1.12)
Найдем численные значения частот вращения для входного, промежуточного и выходного валов соответственно
об/мин
об/мин
об/мин
Используя формулу (1.11) вычислим значения мощности:
Вт
Вт
Вт
Подставляя значения в (1.12) вычислим значения моментов на каждом валу:
Н*м
Н*м Н*м
Энерго-кинематические параметры элементов привода.
|
Мощность, Вт |
Частота вращения, об/мин |
Угловая скорость, рад/с |
Момент, Н*м |
Передаточное число |
Исполнительный механизм |
1948 |
62 |
6.49 |
300 |
|
Муфта выходного вала |
1988 |
62 |
6.49 |
306 |
|
Зубчатое колесо выходного вала |
2049 |
62 |
6.49 |
316 |
|
Шестерня промежуточного вала |
2091 |
195.3 |
20.45 |
102 |
3.15 |
Зубчатое колесо промежуточного вала |
2155 |
195.3 |
20.45 |
105 |
|
Шестерня входного вала |
2199 |
781.24 |
81.8 |
26.9 |
4 |
Входной вал редуктора |
2268 |
781.24 |
81.8 |
27.7 |
|
Вал электродвигателя |
2412 |
1440 |
150.8 |
16 |
|
1.4. Проектировочный расчёт валов, выбор подшипников и определение межосевых расстояний с учётом габаритов подшипников
1.4.1. Выбор муфты
Наибольший расчётный момент на выходном валу не должен превышать допускаемого для данного номера муфты момента
Мкр
k TИМ Мкр, (1.13)
где k - коэффициент перегрузки привода; для транспортёров, компрессоров и воздуходувок, центробежных насосов k = 1,25 ... 2.
Принимаем к=1,5. Как правило, k < ТП/ ТН. В данном случае
Мкр ≥ 1,5*300=450 Нм.
Выбираем ближайшее к данному значение М кр
М кр=700 Нм.
Для этого значения также: nmax=6300 об/мин; dM 40 мм; lM 55мм; DM 55 мм.
Значение диаметра выходного вала редуктора dВ можно принять, исходя из следующего. Прочностной расчёт вала выполняется с учётом напряжений от изгиба и кручения, которые зависят от значения диаметра в третьей степени. Если при выборе муфты значение kTИМ практически равно Мкр, то принимаем dВ = dМ, где dМ – наибольший присоединительный диаметр данного номера муфты.
Так как у нас k TИМ М кр, то предварительно значение диаметра dВ определяем по формуле
мм (1.14)
Окончательно принимается значение dВ = 35 из ряда нормальных линейных размеров R40 .