2.1.3. Определение передаточных чисел привода станка-качалки
Определим общее передаточное число привода станка-качалки:
Так как число оборотов на выходном валу привода должно соответствовать числу оборотов входного вала станков качалки - 10 об/мин, то требуемое передаточное отношение привода определится из соотношения:
Разобьем общее передаточное число по ступеням привода:
В
частности, для первой ступени привода
(ременной передачи), исходя из рекомендаций
(
),
передаточное число принимаем
.
Для
зубчатой передачи рекомендованные
передаточные числа принимаем в диапазоне
.
Так передаточное число выходного вала
привода
составляет 10,2 об/мин, то требуемое
передаточное отношение зубчатой передачи
найдем по соотношению:
Разобьем
по ступеням.
Таким образом, найденное число лежит в заданном диапазоне передаточных чисел зубчатой передачи. Следовательно, для привода станка-качалки получили одноступенчатую зубчатую передачу.
Если
при расчете
>7,
то следует принимать большее число
ступеней.
Составляем кинематическую схему привода рисунок 9.
2
3
Рис. 9 Схема привода станка-качалки
1 – «М» (мотор) – электродвигатель; 2 – клиноременная передача (первая ступень привода); 3 – зубчатая передача (одноступенчатый косозубый редуктор); 4- исполнительный механизм (станок-качалка).
Определим
частоту вращения валов привода. Для
выходного вала ременной передачи:
Число оборотов выходного вала ременной передачи равно числу оборотов входного вала зубчатой передачи. Число оборотов выходного вала редуктора (зубчатой передачи) равно числу оборотов входного вала станка-качалки (кривошипа).
2.1.4. Определение мощностей по валам привода
Мощность
ведущего вала ременной передачи равна
мощности электродвигателя
кВт.
Мощность на выходном валу ременной
передачи:
кВт.
Мощность
входного вала зубчатой передачи равна
мощности выходного вала ременной
передачи
кВт.
Мощность на выходном валу зубчатой
передачи:
кВт.
2.1.5. Определение моментов по валам привода
Моменты на валах определим из соотношения:
Для входного вала ременной передачи (первого вала привода):
,
где ωдв – угловая скорость вала двигателя.
рад/с
Нм.
Момент на выходном валу ременной передачи:
рад/с
Нм
Момент
на входном валу зубчатой передачи равен
моменту на выходном валу ременной
передачи
Нм.
Момент на выходном валу зубчатой передачи:
рад/с
Нм.
2.2. Расчет зубчатого зацепления
Расчет зубчатой передачи для студентов заочных форм обучения заключается в определении допускаемых напряжений и проведении проектного расчета.
2.2.1. Определение допускаемых напряжений
Для определения допускаемых напряжений необходимо изначально выбрать материал, из которого изготовлена зубчатая пара. Для всех вариантов рекомендуется принять материал изготовления - сталь марки 40Х, с твердостью для шестерни (ведущей шестерни) – НВ=300, для колеса (ведомой шестерни) НВ=270.
Таблица 3
|
Термическая или химико-термическая обработка |
Средняя твердость |
Марки сталей |
Базовый предел контактной выносливости, МПа |
|
Отжиг, нормализация или улучшение |
<350 НВ |
45, 50, 40Х, 45Х, 40ХН |
|
Определим допускаемые контактные напряжения:
,
где:
- базовый предел контактной выносливости
МПа;
-
коэффициент запаса прочности для
шестерни и колеса с однородной структурой
(принять 1,1 для всех вариантов);
-
коэффициент долговечности шестерни
принять равным 1.
МПа
МПа
Предварительно
проверим зубья колес на контактную
прочность. Отметим, что проверка на
контактную прочность косозубых передач
ведется по условному допускаемому
напряжению
:
МПа
МПа
Вывод:
предварительная проверка показала, что
проектный расчет параметров передачи
может быть проведен по допускаемому
напряжению
МПа.