Титульный лист

Задание

Схема 15

Вариант 10

Мощность на выходном валу Рв = 1,2 кВт

Угловая скорость выходного вала ω_ВЫХ = 9,7 рад/с

Срок службы привода Lн = 5500 часов

Содержание

1 Кинематический и силовой расчеты привода 4

2 Проектировочный расчет передач редуктора 8

2.1 Выбор материалов зубчатых колес и допускаемых напряжений 8

2.2 Определение предварительных размеров зубчатых колес 10

2.3 Определение усилий в зацеплении 12

2.4 Предварительный расчет валов и выбор подшипников 12

3 Проверочный расчет передачи редуктора 14

3.1 Расчет на контактную выносливость 14

3.2 Расчет на выносливость при изгибе 15

4 Уточненный расчет валов 17

4.1 Определение долговечности подшипников 17

4.3 Проверка запаса прочности и выносливости валов 23

5 Расчет цепной передачи 25

5.1 Выбор основных параметров геометрических передач 25

4.2 Усилия и направление в цепи 28

4.3 Проверка долговечности цепи 28

6 Конструирование корпуса редуктора 30

7 Подбор муфты 31

8 Расчет шпоночных соединений 32

9 Выбор способа смазки и сорта масла 33

Библиографический список 34

1 Кинематический и силовой расчеты привода

1. Определяем мощность на выходном валу привода [2, стр. 18]:

Рт.дв. = , (1)

где η_О – общий КПД механизма [2, стр.18]:

η_О = η_ОП · η_ЗП · η_М · η_ПО^m (2)

где η_ОП – КПД открытой передачи;

η_ЗП – КПД открытой передачи;

η_М – КПД муфты;

η_ПО – КПД пары подшипников.

По табл. 1.2 [2] принимаем: η_ОП = 0,95, η_ЗП = 0,96,η_М = 0,99, η_ПО = 0,99.

η_общ = 0,95 · 0,96 · 0,99 · 0,99³ = 0,88 (3)

тогда:

Рт.дв. = , (4)

2. Определяем рекомендуемое минимальное и максимальное передаточное отношение привода согласно рекомендациям табл. 1.3 [2, стр. 15]:

U’_0min = U’_{рем min} · U’_{цил min} = 2,0 · 2,5 = 5,0 (5)

U’_0max = U’_{рем max} · U’_{цил max} = 6,0 · 6,3 = 37,8 (6)

3. Определяем частоты вращения выходного вала [2. стр. 19]:

n_вых = = = 92,7 об/мин (7)

4. Вычисляем расчетную минимальную и максимальную частоту вращения вала электродвигателя [2, стр. 18]:

n_эд.рmin = n_вых · U_’0min = 92,7 · 5,0 = 463,5 об/мин,

n_{эд.рmax =} n_вых · U_’0max = 92,7 · 37,8 = 3504,1 об/мин,

5. По табл. 1.1 [2, стр. 11,12], исходя из условий:

Рэд > 1,4 кВт

463,5 об/мин < n_ЭД < 3504,1 об/мин

принимаем электродвигатель типа 4А100L8 со следующими характеристиками:

Таблица 1 – Характеристики электродвигателя.

Мощность	Частота вращения
кВт	об/мин
1,5	698

Определяем угловую скорость вала электродвигателя по формуле:

ω_ДВ = = = 73,1 рад/с (8)

6. Вычисляем действительное общее передаточное отношение привода [2, стр. 19]:

Uоьщ = = = 7,530 (9)

7. Производим разбивку общего передаточного отношения Uо по ступеням привода, учитывая, что открытая передача должна иметь меньшее передаточное число (рекомендуется принимать u = 2…3), а закрытая должна соответствовать табл. 1.4. Принимаем u_ЗП = 2,5, тогда передаточное число открытой передачи:

(10)

8. Определяем силовые и кинематические параметры привода.

Мощность

на валу двигателя:

Рдв = Рт.дв. = 1,4 кВт (11)

на быстроходном валу редуктора:

Р₁ = Рт.дв. · η_М · η_ПО = 1,4 · 0,99 · 0,99 = 1,37 кВт (12)

на тихоходном валу редуктора:

Р₂ = Р₁ · η_ЗП · η_ПО = 1,37 · 0,96 · 0,99 = 1,30 кВт (13)

на валу рабочей машины:

Р₃ = Р₂ · η_ОП · η_ПО = 1,3 · 0,95 · 0,99 = 1,22 кВт (14)

Частота вращения

на валу двигателя:

n_ДВ = 698 об/мин (15)

на быстроходном валу редуктора:

n₁ = n_ДВ = 698 об/мин (16)

на тихоходном валу редуктора:

n₂ = об/мин (17)

на валу рабочей машины:

n_В = об/мин (18)

Угловая скорость

на валу двигателя:

ω_ДВ = 73,1 рад/с (19)

на быстроходном валу редуктора:

ω₁ = ω_ДВ = 73,1 рад/с (20)

на тихоходном валу редуктора:

ω₂ = рад/с (21)

на валу рабочей машины:

ω_В = рад/с

Вращающий момент

на валу двигателя:

Тт.дв. = = = 19 Нм

на быстроходном валу редуктора:

Т₁ = Тт.дв. · η_М · η_ПО = = 19 Нм

на тихоходном валу редуктора:

Т₂ = Т₁ · u_ЗП · η_ЗП · η_ПО = 54 · 2,5 · 0,96 · 0,99 = 45 Нм

на валу рабочей машины:

Тв = Нм

Результаты расчета сводим в таблицу:

Таблица 2 – Силовые и кинематические параметры привода.

Вал		Мощность	Частота вращения	Угловая скорость	Вращающий момент
		Р	n	ω	Т
		кВт	об/мин	рад/с	Нм
двигателя	ДВ	1,4	698	73,1	19
быстроходный	Б	1,37	698	73,1	19
тихоходный	Т	1,3	279,2	29,2	45
рабочей машины	В	1,22	93,1	9,7	127