1 Кинематический расчет привода
Определяем общий КПД привода [5]
,
где
- КПД редуктора;
- КПД
ременной передачи;
- КПД муфты;
- КПД
опор;
- КПД смазки;
- КПД привода.
Принимаем
Определяем номинальную мощность двигателя
,
где
- мощность на выходе, кВт;
- мощность на входе,
кВт.
Определяем общее передаточное число привода, передаточные числа каждой ступени
,
где
- общее передаточное число;
- передаточное
число редуктора;
- передаточное
число ременной передачи.
,
где
- число оборотов
на входе, об/мин;
- число оборотов
на выходе, об/мин.
,
где
-
угловая скорость на выходе, с-1.
об/мин
Выбираем электродвигатель 100L4 с мощностью 4,0 кВт и частотой вращения 1500 об/мин по ГОСТу 19523-81[2].
Принимаем передаточное отношение редуктора
Определяем отклонение передаточного числа
,
где
- общее фактическое передаточное число
Определяем мощность на промежуточном валу
,
где
- мощность на
промежуточном валу, кВт;
- мощность на
входном валу, кВт.
Определяем число оборотов и угловую скорость на промежуточном валу
,
где
- число оборотов
на входном валу, об/мин;
- число оборотов
на промежуточном валу, об/мин.
об/мин
,
где
- угловая скорость
на промежуточном валу, с-1.
Определяем угловую скорость на входном валу
,
где
- угловая скорость
на входном валу, с-1.
Определяем вращательные моменты на всех валах
,
где 
- вращательный
момент на входном валу, Н м
,
где 
- вращательный
момент на промежуточном валу, Н м
,
где 
- вращательный
момент на выходном валу, Н
м
2 Расчет редуктора
Для шестерни
выбираем материал сталь 40Х твердостью
,
с термообработкой – улучшение.
Для колеса выбираем
материал сталь 40Х твердостью
,
с термообработкой – улучшение.
Определяем допустимое контактное напряжение
=
,
=
,
где 
,
предел
контактной выносливости шестерни,
колеса, МПа;
твёрдость
материала для шестерни, колеса, МПа;
коэффициент
долговечности;
-коэффициент
безопасности.
Принимаем
,
=
.
=
Определяем межосевое расстояние
где 
-
переводной коэффициент;
коэффициент
ширины венца по межосевому расстоянию;
коэффициент
безопасности;
,
- допускаемое контактное напряжение
шестерни, колеса, МПа;
Принимаем
;
;
.
Принимаем межосевое
расстояние по ГОСТ 2185-66
Определяем модуль зацепления
где 
модуль
зацепления,
.
Принимаем по ГОСТ
9563-60
Определяем количество зубьев шестерни и колеса
Принимаем
Количество зубьев колеса
Принимаем
Определяем делительные диаметры шестерни и колеса
Определяем диаметры вершин зубьев шестерни и колеса
Проверка
,
Определяем ширину шестерни и колеса
Окружная скорость шестерни
Коэффициент ширины шестерни по диаметру
Выполняем проверку контактных напряжений
где 
коэффициент
нагрузки;
коэффициент
динамической нагрузки
коэффициент
распределения нагрузки между зубьями
Принимаем
Коэффициент
Коэффициент
Коэффициент
Допустимое контактное напряжение
Определяем силы, действующие в зацеплении
Окружная сила
Радиальная сила
Принимаем значения коэффициентов формы зубьев
Определяем допустимое напряжение изгиба
Таблица 1 - Пределы выносливости, коэффициенты безопасности материалов шестерни и колеса
|
|
Шестерня |
Колесо |
Предел |
|
|
|
Коэффициент |
|
|
|
Коэффициент |
|
|
|
Коэффициент |
|
|
|
Коэффициент |
|
|
|
,
,
,
,
где
,
- допускаемое напряжение изгиба шестерни,
колеса, МПа;
,
-
предел выносливости при изгибе шестерни,
колеса, МПа;
- коэффициент
безопасности;
- коэффициент
безопасности, учитывающий нестабильность
свойств материала зубчатых колёс;
- коэффициент
безопасности, учитывающий способ
получения заготовки зубчатого колеса.
Определяем коэффициенты расчета допустимых напряжений изгиба
,
где 
- коэффициент нагрузки;
- коэффициент
концентрации нагрузки;
- коэффициент
динамичности.
Принимаем
Коэффициент
Коэффициент
Степень точности
передачи
