Розділ 1. Вибір електродвигуна та кінематичний розрахунок привода

Вихідні дані:

Частота обертання вхідного вала: об/хв.

Потужність на вихідному валу кВт

1.1 Визначимо загальний КПД приводу:

;

де:– ККД закритої циліндричної зубчатої передачі;

– ККД конічної зубчатої передачі;

– ККД клиноремінної передачі;

– ККД муфти пружньої втулково-пальцевої;

– ККД однієї пари підшипників.

1.2 Визначимо необхідну потужність електродвигуна:

За додатком П1 ([11], с. 390) обираємо електродвигун 4А132М4. Потужність ; синхронна частота ротораоб/хв, коефіцієнт ковзання%, відношення пускового моменту до номінального.

Визначаємо асинхронну частоту

1.3 Визначимо загальне передаточне число привода:

1.4 Виконаємо кінематичний розрахунок привода:

Загальне передаточне число привода:

де ;

— передаточне число редуктора;

— передаточне число швидкохідної ступені;

— передаточне число тихохідної ступені;

— передаточне число клиноремінної передачі, обераємо з діапазону

Попередньо приймаємо:

тоді

Для данної схеми редуктора рекомендовано:

За стандартом обираємо:

За стандартом приймаємо:

Тоді остаточно:

1.5 Визначаємо частоти обертання валів:

1.6 Визначаємо потужності на валах:

1.7 Визначаємо значення крутних моментів на валах:

Номер вала	Частота обертання, об/хв	Момент, Н·м
1	755	98
2	302	234,96
3	96	710
4	96	696

Розділ 2. Розрахунок зубчастих коліс редуктора

2.1 Розрахунок швидкохідної конічної зубчастої передачі

Матеріал шестерні: сталь 40ХН, термообробка – покращення, твердість HВ 265.

Матеріал колеса: сталь 45, термообробка - покращення, твердість

HВ 241.

2.1.1 Допустимі контактні напруги:

де — межа контактної витривалості при базовому числі циклів.

По табл. 3.2 для вуглецевих сталей с твердістю поверхонь зубців меньше НВ 350 і термообробкою (покращення):

— коефіцієнт довговічності; при кількості циклів нагруження більше базового, приймаємо;.

Допустима контактна напруга для шестерні:

Допустима напруга для колеса :

Розрахункова контактна напруга

Потрібна вимога , щоб була виконана,

2.1.2 Коефіцієнт навантаження; коефіцієнт ширини вінців.

де - крутний момент на валу колеса, Нּм

- передатне відношення швидкохідної передачі,

- зведений модуль пружності.

Приймаємо стандартне значення:

2.1.3 Візьмемо число зуб’їв шестірні z₁=28 тоді число зуб’їв колеса

Зовнішній модуль зачеплення:

Приймаємо значення, що відповідає стандартному: по ГОСТ 9563-60.

2.2.4 Зовнішня конусна відстань

2.1.5 Ширина зубчастого колеса

-коефіцієнт ширини колеса

2.1.6 Середній модуль зачеплення

2.1.7 Середній діаметр шестерні

2.1.8 Колова швидкість коліс і ступінь точності передачі:

За ГОСТ 1643-81 при швидкості vдо 10 м/с варто призначити 7 ступінь точності.

2.1.9 Коефіцієнт навантаження:

Значення дані в табл.3.5 [1, с. 32] приймаємо.

По табл. 3.6 [1, с. 32] примаємо. У такий спосіб:

2.1.9 Перевірка контактних напружень по формулі:

2.1.10 Сили, що діють у зачепленні:

колова:

радіальна:

осьова :

2.1.11 Перевіряємо міцність зуба колеса по формулі:

Коефіцієнт навантаження:

- коефіцієнт, що враховує нерівномірність розподілу навантаження по ширині вінця;

- коефіцієнт динамічності навантаження.

- коефіцієнт міцності зуба по місцевим напругам:

у шестерні:

у колеса:

де δ₁і δ₂кути початкових косинусів відповідно шестірні і колеса

тоді

і

Допустима напруга:

По табл. 3.9 для сталі 40ХНпокращеної;

шестерні:

колеса:

— коефіцієнт запасу міцності.

Допустимі напруги:

для шестерні:

для колеса:

Перевіряємо міцність зуба колеса по формулі:

2.1.12 Визначаємо інші геометричні параметри

Z₁=28Z₁=70m_e=4ммR_e=150.785ммb=42ммδ₁=21.8˚δ₂=68.2˚

Ділильні діаметри

Зовнішні ділильні діаметри

d_е1= m_e• Z₁=4•28=112мм

d_е2= m_e• Z₂=4•70=280мм

Зовнішні діаметри кіл вершин

Зовнішні діаметри кіл западин