Материал: Расчет привода

Расчет привода

1. Кинематический расчет привода

Исходные данные:

 - тяговое усилие цепи конвейера, ;

 - скорость движения цепи, ;

 - число зубьев звездочки, .

Мощность на выходе

.

Общий КПД привода

,

значения , , ,  принимаем по таблице 1.1 [1],

где  - КПД муфты, ;

 - КПД ременной передачи, ;

- КПД зацепления, ;

 - КПД опор, ,

откуда

.

Требуемая мощность электродвигателя

.

Частота вращения приводного (выходного) вала

.

Ориентировочные значения частоты вращения двигателя.

,

где  - передаточное число редуктора, ;

 - передаточное число ременной передачи, ,

откуда

.

Подбор электродвигателя.

По найденным значениям  и  выбираем двигатель.

Электродвигатель 4А132S6/965:

, .

Передаточные числа ступеней привода.

Общее передаточное число привода

Передаточное число ременной передачи

Примем ,

тогда

Передаточные числа входных и выходных ступеней редуктора

,

где  - передаточное отношение быстроходной ступени редуктора,

 - передаточное отношение тихоходной ступени редуктора,

 - табл. 1.3. [1];

;

;

Принимаем стандартные значения:

; .

Тогда

; .

Определение частоты вращения валов привода.

Вал двигателя.

.

Входной вал.

.

Промежуточный вал.

Выходной вал.

.

Крутящие моменты на валах привода.

Вал двигателя.

.

Входной вал.

.

Промежуточный вал.

Выходной вал.

Исходные данные

для расчета ременной передачи

для расчета быстроходной ступени

для расчета тихоходной ступени

2. Расчет редуктора

Расчет тихоходной ступени - прямозубой передачи.

Продолжительность работы деталей привода:

Выбор материалов.

Выбираем для изготовления колес и шестерен материал со средними механическими требованиями - сталь 40Х.

Твердость рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса назначаем различной . Назначаем термообработку: -для колеса улучшение 230НВ, , , -для шестерни - улучшение 240НВ, , .

Допускаемые контактные напряжения.

Предел выносливости

для шестерни

;

для колеса

;

Коэффициент безопасности в зависимости от термообработки для данного материала .

Принимаем для всех колес передачи т.к. срок службы равен 9 лет. .

Допускаемые контактные напряжения - для шестерни

.

колеса:

.

Для прямозубой передачи допускаемое контактное напряжение для расчетов равно:

Допускаемых напряжений изгиба.

Для колеса

;

для шестерни

;

Принимаем для всех колес передачи, т.к. срок службы равен 9 лет. . Коэффициент безопасности при изгибе определяем в зависимости от вида термообработки и выбранного материала

.

Допускаемые напряжения изгиба - для колеса

;

для шестерни

;

Допускаемые напряжения при кратковременной перегрузке.

Предельные контактные напряжения

для колеса

;

для шестерни

.

Предельные напряжения изгиба - для шестерни

;

для колеса

;

Расчет передачи

По рекомендации принимаем

При этом по формуле

по графику на рисунке 8.15 [1] находим

.

Межосевое расстояние

находим

Находим модуль

Назначаем стандартное значение модуля .

Число зубьев шестерни

принимаем

число зубьев колеса

принимаем .

Делительные диаметры шестерни и колеса

;

.

Окружная скорость

.

По таблице 8.2 [1] назначаем 9-ю степень точности.

По таблице 8.3 [1] .

Ранее было найдено .

Коэффициент торцового перекрытия

;

находится в рекомендуемых пределах.

Коэффициент, учитывающий суммарную длину контактных линий - для прямозубой передачи

;

Коэффициент, учитывающий форму сопряженных поверхностей зубьев в полюсе зацепления

;

Рабочие контактные напряжения

Изменяем ширину колес

Проверочный расчет по напряжениям изгиба.

, где

 - допускаемое контактное напряжение изгиба.

По графику на рисунке 8.20 [1] при Х=0 находим:

для шестерни при  ;

для колеса при  .

Расчет выполняем по тому колесу пары, у которого меньше .

В нашем случае ;

.

Расчет выполняем по колесу.

По графику на рисунке 8.15 [1] .

По таблице 8,3 [1] .

Далее

.

Находим

.

.

Выполняем проверочный расчет на заданную перегрузку.

По формуле

, где

 и  - соответственно расчетные напряжения и момент по контактной усталости зубьев;

 - предельно допускаемое напряжение.

Получаем

.

По формуле

, где

 и  - напряжение и момент при расчете на усталость;

 - предельно допускаемое напряжение.

Получаем

.

Условие прочности соблюдается.

Расчет входной ступени косозубой передачи.

Исходные данные для расчета:

Выбор материала.

Выбираем для изготовления колес и шестерен материал со средними механическими требованиями - сталь 40Х.

Твердость рабочих поверхностей зубьев шестерни и колеса назначаем различной . Назначаем термообработку: - для колеса - улучшение 230НВ, , , - для шестерни - улучшение 280НВ, , . При этом обеспечивается приработка зубьев обеих ступеней.

Определяем допускаемые напряжения.