- •Исходные данные
- •Энергокинематический расчет
- •Расчет зубчатой передачи
- •Выбор материала зубчатой передачи и допускаемого напряжения
- •Выбор материала зубчатых колес
- •Допускаемые контактные напряжения
- •Допускаемые напряжения изгиба
- •Проектировочный расчет зубчатых передач
- •Проверочный расчет зубчатых передач
- •Проверочный расчет зубчатой передачи на контактную выносливость
- •Проверочный расчет зубчатой передачи на выносливость при изгибе
- •Определение сил, действующих в зацеплении
- •Расчет валов
- •Проектный расчёт валов
- •Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •Проверочный расчет валов
- •Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •Проверочный расчет подшипников
- •Быстроходный вал
- •Тихоходный вал
- •Проверочный расчет стяжных винтов подшипниковых узлов.
- •Выбор посадок
- •Смазывание редуктора.
- •Подбор муфт
- •Технический уровень редуктора
- •Литература
СОДЕРЖАНИЕ
Исходные данные
Кинематическая схема привода
1 – электродвигатель, 2 – упругая муфта, 3 – одноступенчатый цилиндрический зубчатый редуктор; 4 – компенсирующая муфта;
5 – вал технологической машины
Исходные данные
Вращающий момент на валу технологической машины Т , кН·м |
2,4 |
Угловая скорость вала технологической машины |
20,45 |
Срок службы привода Lh, лет |
6 |
Допускаемое отклонение скорости вала машины, |
5 |
Рабочая нагрузка с малыми колебаниями, нереверсивная |
|
Работа в 3 смены по 8 часов |
Энергокинематический расчет
Двигатель является основным элементом машинного агрегата. От типа двигателя, его мощности, частоты вращения и прочего зависят эксплуатационные и конструктивные рабочей машины и её привода.
Для проектируемых машинных агрегатов рекомендуется использовать трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А, так как эти двигатели наиболее универсальны и могут работать в не благоприятных условиях (в загрязненных условиях, открытых помещениях и т.д.). Эти двигатели работают при любом направлении вращения и обеспечивают при необходимости реверсивность машинного агрегата.
Мощность двигателя зависит от требуемой мощности рабочей машины, а частота вращения – от частоты вращения приводного вала рабочей машины.
Определяем требуемую мощность рабочей машины:
,
где: Т – значение вращающего момента, (кН·м)
ω – значение угловой скорости тягового органа, (рад/с)
Определяем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода η:
где - коэффициент полезного действия закрытой передачи,
- коэффициент полезного действия муфты,
- коэффициент полезного действия пары подшипников качения.
Определяем требуемую мощность двигателя:
Выбираем значение номинальной мощности: Рном=55 кВт
Выбираем тип двигателя.
Каждому значению номинальной мощности Рном соответствует не одно, а несколько типов двигателей с различными частотами вращения, синхронными 3000, 1500, 1000, 750 об/мин.
Выбор типа двигателя зависит от типов передач, входящих в привод, кинематических характеристик рабочей машины и производится после определения передаточного числа привода и его ступеней.
При этом учитываем, что двигатели с большой частотой вращения (синхронной 3000 об/мин) имеют низкий рабочий ресурс, а двигатели с низкими частотами (синхронными 750 об/мин) весьма металлоемки, поэтому выбор двигателя будем осуществлять из средних синхронных частот вращения (1000 об/мин и 1500 об/мин).
Таблица 1.1 - Возможные варианты выбора двигателя.
Модель электродвигателя |
Номинальная частота вращения, nном, об/мин |
Синхронная частота вращения об/мин |
Мощность электродвигателя, кВт |
4А225М2У3 |
2940 |
3000 |
55 |
4А225М4У3 |
1470 |
1500 |
|
4А250М6У3 |
980 |
1000 |
|
4А280S8У3 |
735 |
750 |
Выбираем двигатель 4А250М6У3 (nном=980 об/мин).
По маркировке двигателя можно сказать, что двигатель асинхронный, имеет 4 полюса, предназначен для работы в зонах с умеренным климатом.
Определяем передаточное число редуктора:
где - частота вращения вала технологической машины
Таблица1. 2 - Определение силовых и кинематических параметров привода.
Вал |
Расчетная мощность, Р, Вт |
Угловая скорость,
|
Частота вращения, n, об/мин |
Вращающий момент, Т, Н*м |
двигателя |
|
|
|
|
быстроходный редуктора |
|
|
|
|
тихоходный редуктора |
|
|
|
|
технологической машины |
|
|
|
|
Отклонение скорости вала технологической машины :