- •СодержаниеСтр
- •1.Техническое задание 10 (вариант 1)
- •2 Кинематическая схема машинного агрегата
- •Условия эксплуатации машинного агрегата.
- •Срок службы приводного устройства
- •Выбор двигателя, кинематический расчет привода
- •3.1 Определение мощности и частоты вращения двигателя.
- •Определение передаточного числа привода и его ступеней
- •Определение передаточного числа привода и его ступеней
- •3.3 Определение силовых и кинематических параметров привода
- •4 Выбор материалов червячной передач и определение допускаемых напряжений
- •5 Расчет закрытой червячной передачи
- •6. Расчет и проектирование клиноременной передачи открытого типа
- •Нагрузки валов редуктора
- •Проектный расчет валов. Эскизная компоновка редуктора.
- •9 Расчетная схема валов редуктора
- •10 Проверочный расчет подшипников
- •10.1 Быстроходный вал Эквивалентная нагрузка
- •10.2 Тихоходный вал
- •11 Конструктивная компоновка привода
- •12 Проверочные расчеты
- •12.1 Проверка прочности шпоночных соединений Выбираем шпонки призматические со скругленными торцами по гост 23360-78.
- •12.2 Проверочный расчет стяжных винтов подшипниковых узлов Стяжные винты рассчитывают на прочность по эквивалентным напряжениям на совместное действие растяжения и кручения.
- •12.3 Уточненный расчет валов
- •12.4 Тепловой расчет редуктора
- •Технический уровень редуктор Масса редуктора
- •14.Литература
- •Срок службы приводного устройства
Определение передаточного числа привода и его ступеней
Двигатели серии 4А выпускаются с синхронной частотой вращения 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин.
Таблица 2.1
Выбор типа электродвигателя
-
Вариант
Двигатель
Мощность
Синхронная частота вращения, об/мин
Номинальная частота вращения
1
4АА56В2
0,25
3000
2760
2
4AАМ63А4
0,25
1500
1370
3
4AАМ63В6
0,25
1000
890
4
4AМ71В8
0,25
750
680
Определение передаточного числа привода и его ступеней
Рекомендуемые значения передаточных чисел [1c.43]:
- для червячной передачи 10÷35,5
- для открытой ременной 2÷4.
Принимаем для червячной передачи u1 = 20, тогда для открытой передачи
u2 = u/u1 = u/20
Таблица 2.2
Передаточное число
-
Передаточное число
Варианты
1
2
3
4
Привода
172.5
85,6
55.6
42.5
Редуктора
20
20
20
20
Открытой передачи
8,65
4,28
2,78
2,12
Анализируя полученные значения передаточных чисел и учитывая то, что двигатели с частотой 3000 и 750 об/мин нежелательно применять без особой необходимости, делаем выбор в пользу варианта 3, так как только в этом случае передаточное число ременной передачи попадает в рекомендуемые границы (2÷4). Таким образом выбираем электродвигатель 4ААМ63В6.
3.3 Определение силовых и кинематических параметров привода
Числа оборотов валов и угловые скорости:
n1 = nдв = 890 об/мин 1 = 890π/30 = 93,2 рад/с
n2 = n1/u1 = 890/2,78=320 об/мин 2=320π/30 = 33,5 рад/с
n3 = n2/u2 =320/20 = 16 об/мин 3= 16π/30 = 1,68 рад/с
Фактическое значение скорости вращения колонны
v = πDn3/6·104 = π·200·16/6·104 = 0,17 м/с
Отклонение фактического значения от заданного
δ = 0 < 5%
Мощности передаваемые валами:
P1 = Pтр = 230 Вт
P2 = P1ηрпηпк = 230·0,97·0,995 = 222 Вт
P3 = P2ηчпηпк = 222·0,80·0,995 = 177 Вт
Крутящие моменты:
Т1 = P1/1 = 230/93,2 = 2,5 Н·м
Т2 = 222/33,5 = 6,6 Н·м
Т3 = 177/1,68 = 105,3 Н·м
Результаты расчетов сводим в таблицу
Вал |
Число оборотов об/мин |
Угловая скорость рад/сек |
Мощность кВт |
Крутящий момент Н·м |
Вал электродвигателя |
890 |
93,2 |
0,230 |
2,5 |
Ведущий вал редуктора |
320 |
33,5 |
0,222 |
6,6 |
Ведомый вал редуктора |
16 |
1,68 |
0,177 |
105,3 |
4 Выбор материалов червячной передач и определение допускаемых напряжений
Принимаем, согласно рекомендациям [1c.53], для червяка сталь 45 с закалкой до твердости >HRC45.
Ориентировочное значение скорости скольжения:
vs = 4,2u310-3M21/3 = 4,220,01,6810-3105,31/3 = 0,67 м/с,
при vs <2 м/с рекомендуется [1 c54] чугун СЧ15, способ отливки – в землю: в = 315 МПа.
Допускаемые контактные напряжения:
[]H = 200 – 35vs = 200 – 350,67 = 176 МПа.
Допускаемые напряжения изгиба при реверсивной передаче:
[]F = 0,075вKFL,
где КFL – коэффициент долговечности.
KFL = (106/NэН)1/9,
где NэН – число циклов перемены напряжений.
NэН = 5733Lh = 5731,6835000 = 3,3107.
KFL = (106/3,3107)1/9 = 0,678
[]F = 0,0753150,678 = 16 МПа.
Таблица 3.1
Механические характеристики материалов червячной передачи
-
Элемент
передачи
Марка
стали
Термоо-бработка
σв
σ-1
[σ]Н
[σ]F
Н/мм2
Червяк
45
Закалка
>HRC45
780
335
Колесо
СЧ15
315
176
16