Выбор электродвигателя и его обоснование. Определение частоты вращения приводного вала, общего передаточного числа и разбивка его по ступеням, мощности, частоты вращения и крутящего момента для каждого вала. Расчет червячных передач, подбор смазки.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Размещено на

1. Выбор электродвигателя

Кинематическая схема редуктора:

1. Двигатель;

2. Редуктор;

3. Вал приводной;

4. Муфта предохранительная;

5. Муфта упругая.

Z₁ - червяк

Z₂ - червячное колесо

М - муфта

Определение мощности привода:

В первую очередь выбираем электродвигатель, для этого определяем мощность и частоту вращения.

Потребляемую мощность (Вт) привода (мощность на выходе) определяют по формуле:

;

передача электродвигатель приводной

Где F_t - окружная сила на барабане ленточного конвеера или звездочке пластинчатого конвейера (Н);

V - скорость движения цепи или ленты (м/с).

Мощность электродвигателя:

;

Где з_общ - общий КПД привода.

з_общ=з_м?з_ч.п• з_м• з_пп;

где з_ч.п - КПД червячной передачи;

з_м - КПД муфты;

з_п3 ?КПД подшипников 3-го вала

з_общ=0,98•0,8•0,98•0,99 = 0,76

Определяю мощность электродвигателя:

;

2. Определение частоты вращения приводного вала

диаметр барабана, мм.



.

По таблице (24.8) выбираем электродвигатель марки «аир132м8»

с частотой вращения

с мощность

крутящим моментом т_мах/т=2,

3. Определение общего передаточного числа и разбивка его по ступеням

Выбираем из стандартного ряда

Принимаем

Проверка: подходит

4. Определение мощности, частоты вращения и крутящего момента для каждого вала

P.кВт	n.об/мин	T. Нм

5. Определение допускаемых напряжений

Определяю скорость скольжения:

.

(Из параграфа 2.2 расчет передач) принимаем V_s >=2…5 м/с II безоловянные бронзы и латуни, принимаемые при скорости

Суммарное время работы:

Суммарное число циклов перемены напряжений:

Червяк. Сталь 18 ХГТ цементированная и закаленная до НRC (56…63). Витки шлифованные и полированные. Профиль ZK.

Червячное колесо. Размеры червячной пары зависят от значения допускаемого напряжения [у]_H для материала червячного колеса.

Допускаемые напряжения для расчета на прочность рабочих поверхностей:

Материал 2 группы. Бронза Бр АЖ 9-4. Отливка в землю

у_в = 400 (МПа); у_т = 200 (МПа);

Т.к. для изготовления зубчатого венца подходят оба материала, то выбираем более дешевый, а именно Бр АЖ 9-4.

Принимаю червяк с числом заходов Z₁ = 1, и червячное колесо с числом зубьев Z₂ = 38.

.

Определяю исходные допускаемые напряжения для расчёта зубьев червячного колеса на прочность рабочих поверхностей, предел изгибной выносливости материала зубьев и коэффициент безопасности:

у_F^о = 0,44?у_т+0,14?у_в = 0,44•200+0,14•400 = 144 (МПа);

S_F = 1,75; К_FE=0,1;

N_FE= К_FE• N_?=0,1•34200000=3420000

;

Определяю максимальные допускаемые напряжения:

[у]_{F max} = 0,8?у_т = 0,8•200 = 160 (МПа).

6. Коэффициенты нагрузки

Определяю ориентировочное значение коэффициента нагрузки:

k^I = k_v^I•k_в^I;

k^I_v = 1;

k_в^I = 0,5•(k_в^о+1) = 0,5•(1,1+1)=1,05;

k^I = 1•1,05 = 1,05.

7. Определение расчётных параметров червячной передачи

Предварительное значение межосевого расстояния:

При постоянном коэффициенте нагрузки K_Я=1,0 К_hg=1;

Т_не=К_нgЧT₂;

K_hg=K_he=;

K_Я=0,5 (K⁰_Я +1)=0,5 (1,05+1)=1,025;

Безоловянные бронзы (материал II)

При К_he при решение нагружения I равен 0,8

Принимаю а'_w = 160 (мм).

Определяю осевой модуль:

Принимаю модуль m = 6,3 (мм).

Коэффициент диаметра червяка:

;

Принимаю q = 12,5.

Коэффициент смещения червяка:

;

.

Определяю углы подъёма витка червяка.

Делительный угол подъёма витка:

.

8. Проверочный расчёт червячной передачи на прочность

Коэффициент концентрации нагрузки:

;

где И - коэффициент деформации червяка;

Х - коэффициент, учитывающий влияние режима работы передачи на приработку зубьев червячного колеса и витков червяка.

для 5-го режима нагружения.

Коэффициент нагрузки:

k = k_v•k_в = 1•1,007 = 1,007.

Скорость скольжения в зацеплении:

Допускаемое напряжение:

Расчётное напряжение:

200,08 (МПа) < 223,6 (МПа).

Расчётное напряжение на рабочих поверхностях зубьев не превышает допускаемого, следовательно, ранее установленные параметры можно принять за окончательные.

Коэффициент полезного действия:

при

Уточняю значение мощности на валу червяка:

Определяю силы в зацеплении червячной пары.

Окружная сила на колесе и осевая сила на червяке:

Окружная сила на червяке и осевая сила на колесе:

Радиальная сила:

F_r = F_t2•tgб = 6584•tg20 = 2396 (Н).

Напряжение изгиба в зубьях червячного колеса:

где У_F= 1,45 - коэффициент, учитывающий форму зубьев червячных колёс.

18,85 (МПа) < 71,75 (МПа).

Проверка передачи на кратковременную пиковую нагрузку.

Пиковый момент на валу червячного колеса:

Пиковое контактное напряжение на рабочих поверхностях зубьев:



316,13 (МПа) < 400 (МПа).

Пиковое напряжение изгиба зубьев червячного колеса:

Проверка редуктора на нагрев.

Температура нагрева, установленного на металлической раме редуктора при естественном охлаждении:

;

где t_o - температура окружающего воздуха (20^оС);

к_т - коэффициент теплоотдачи, к_т = 10;

А - площадь поверхности охлаждения корпуса редуктора (м²);

А = 20•а^1,7 = 20•0,16^1,7=0,88 (м²).

.

56,6 (^оС) < 90 (^оС) = [t]_раб

Так как температура нагрева редуктора при естественном охлаждении не превышает допустимую, то искусственного охлаждения на редуктор не требуется.

9. Определение геометрических размеров червячной передачи

Червяк.

Делительный диаметр: