2.3. Проверка двигателя на перегрузку.

2.3.1. Определяем частоту вращения двигателя

с^-1

где n_ном - номинальная частота вращения, об/мин

2.3.2. Расчет крутящего момента на двигателе

Н∙м

где P_дв - номинальная мощность двигателя, кВт

2.3.3. Проверка условия перегрузки двигателя при уменьшении напряжения электрической сети на 10%.

Н∙м

где T_max - наибольший крутящий момент на исполнительном органе, T_max = 147,15 Н;

λm= 1,7…2,2- коэффициент кратности по крутящему моменту. Принимаем λm= 2;

u_общ – общее передаточное число привода;

η_общ – общий кпд привода.

Так как T_дв = 10,13 Н > T_max = 9,74 Н, то условие перегрузки выполняется.

2.4. Определение допустимых отклонений параметров.

2.4.1. Допустимое отклонение частоты вращения исполнительного органа.

об/мин

где δ- допустимое отклонение скорости исполнительного органа. В соответствии с техническим заданием δ = 5 %;

n_ио – частота вращения исполнительного органа.

2.4.2. Отклонение передаточного отношения механической передачи.

где n_ном - номинальная частота вращения, об/мин;

Δn - допустимое отклонение частоты вращения исполнительного органа, об/мин.

2.4.3. Допустимое отклонение общего передаточного отношения механической передачи.

%

где u_общ – общее передаточное число привода.

2.5. Определение кинематических параметров привода.

Кинематические и силовые параметры привода рассчитываются на валах привода из требуемой (расчетной) мощности двигателя и его номинальной частоты вращения при установившемся режиме.

Таблица 2.5.1. Кинематические параметры привода

Параметр	Вал	Последовательность соединения элементов привода по кинематической схеме
		ДВ- М- ЗП- ОП- ИО
Частота вращения n, об/мин	ДВ	nном = 1390
	Б	n1= nном = 1390
	Т	n2= n1 / uзп = 220,63
	ИО	nио = n2 / uоп = 75,82
Угловая скорость ω, 1/с	ДВ	ωном =πnном / 30 = 145,49
	Б	ω1= ωном = 145,49
	Т	ω2= ω1/ uзп = 23,09
	ИО	ωио= ω2/ uоп = 15,2 / 2,91 = 7,93

2.6. Определение силовых параметров привода.

Таблица 2.6.1. Силовые параметры привода

Параметр	Вал	Последовательность соединения элементов привода по кинематической схеме
		ДВ – М – ЗП – ОП - ИО
Мощность P, кВт	ДВ	Рдв = 0,55
	Б	Р1= Рдв ηмηпк = 0,54
	Т	Р2= Р1 ηзпηпк = 0,52
	ИО	Рио = Р2 ηопηпк = 0,5
Вращающий момент Т, Н м	ДВ	Тдв = Рдв /ωном = 3,78
	Б	Т1= Тдв ηмηпк = 3,69
	Т	Т2= Т1 uзп ηзпηпк = 22,44
	ИО	Тио = Т2 uоп ηопηпк = 63,02

Эскизный проект

3. Выбор материала зубчатых колес

В условиях индивидуального и мелкосерийного производства для малонагруженных и средненагруженных передач, а также в открытых передачах с большими габаритами колес выбирают в качестве материала черные и цветные металлы. Для обеспечения чистового нарезания зубьев или винтовой поверхности у червяков после термообработки, высокой точности изготовления и хорошей прирабатываемости зацеплений выбирают материал шестерни и колеса с твердостью H≤350HB.

В целях увеличения технического уровня редуктора (снижения массы и габаритов передачи), уменьшения стоимости и унификации конструкции деталей и оснастки для их изготовления в качестве материала назначают марку металла с более высокими показателями по твердости с учетом следующих условий.

При H≤350HB должно обеспечиваться условие HB_ср1- HB_ср2 = 20…50, а также для сокращения затрат на термообработку деталей нестандартных редукторов рекомендуется способ упрочнения, который называется «улучшение». Улучшение – это комбинированная термообработка, состоящая из закалки (нагрев до 760°С и быстрое охлаждение), а также высокого отпуска (нагрев до550°С и охлаждения вместе с печью), предназначенного для снятия напряжений в материале после закалки.

Определение средней твердости поверхностей зацепления шестерни HB_ср1 и колеса HB_ср2 производится, как среднее арифметическое предельных значений твердости выбранного материала по формуле:

HB_ср=0,5 (HB1 + HB2)

HB_ср1=0,5 (269 + 302) = 285,5

HB_ср2=0,5 (235 + 262) = 248,5

Проверка по приведенному моменту на тихоходной ступени редуктора по формуле:

Т₂ / u_зп ≥ к

где к = 30 – для конической передачи

T₂ - вращающий момент на валу зубчатого колеса, Нм;

u_зп- передаточное число редуктора.

Т₂ / u_зп = 34,1/5=3,68

Так как неравенство по приведенному моменту не выполняется, то твердость материала шестерни назначаем с учетом неравенства H≤350HB. Исходя из допустимых размеров заготовки и относительного значения стоимости, а также повышения показателей унификации шестерню и колесо изготавливают из стали 40Х. При этом проверяется условие:

HB_ср1- HB_ср2 = 20… 50

HB_ср1- HB_ср2 = (269 + 302)/2 – (235 + 262)/2 = 37