Размещено на http://www.allbest.ru/

2

17

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Кинематический расчет привода

Выбор электродвигателя

1.1 Нахождение мощности на выходе

1.2 Определение общего КПД привода

_общ = _ред *_{подш муфты р.п.},

где: _ред - КПД редуктора;

_подш - КПД подшипников;

_муфты - КПД муфты;

_р.п. - КПД ременной передачи.

_муфты = 0,98; _ред = 0,97; _подш = 0,99; _р.п. = 0,95;

_общ = 0,97 0,99 0,98 0,95 = 0,894.

1.3 Определение требуемой мощности электродвигателя

1.4 Определение частоты вращения вала электродвигател

Частота вращения приводного вала:



Требуемая частота вращения вала электродвигателя:

n_э.тр = n_пр u_ред u_р.п.

где: u_ред = u_б u_т;

u_р.п - передаточное число ременной передачи;

u_б и u_т - передаточные числа быстроходной и тихоходной ступеней цилиндрического двухступенчатого редуктора.

Из таблицы 1.2 выбраны рекомендуемые значения передаточных отношений тихоходной и быстроходной передачи и ременной передачи:

u_т = (2,5…5,6); u_б = (3,15…5,6); u_р.п. = (2…3);

Подставляя средние значения передаточных отношений, получим:

n_э.тр = n_пр u_ред u_р.п. = 45,4 4,05 4,4 2,5 = 2023 об/мин.

Исходя из мощности, ориентировочных значений частот вращения, используя табл. 24.9 (уч. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов) выбран тип электродвигателя:

АИР 100L2/2850 (P = 5,5 кВт; n = 2850 мин^-1)

1.5 Определение вращающего момента на тихоходном валу.

P_m = P_{э.тр р.п. ред} = 5,31 0,95 0,97 = 4,89 кВт

1.6 Определение действительного фактического передаточного числа

u_р.п. = 2,5

u_общ = u_ред * u_р.п

u_ред = 62,8/2,5=25.15

По формулам из таблицы 1.3 имеем:

2. Предварительный расчет валов

Крутящий момент в поперечных сечениях валов

Быстроходного T_б= 42,1 Hм

Промежуточного T_пр=240,8 Hм

Тихоходного T_т= 1028,6 Hм

Предварительные значения диаметров (мм) различных участков стальных валов редуктора определяют по формулам:

Для быстроходного:

Для промежуточного:

Для тихоходного:

Выбираем шариковые радиально однорядные подшипники легкой серии.Для быстроходного вала: 206 d=30мм, D=62мм, В=16мм, r=1,5мм;

Для промежуточного: 207 d=35мм, D=72мм, В=17мм, r=2мм;

Для тихоходного: 213 d=65мм, D=120мм, В=23мм, r=2,5мм.

Из-за необходимости нарезания шлицов и удобства снятия подшипников в неразъемном корпусе размеры валов и подшипников назначаем конструктивно.

Подшипник для промежуточного вала назначаем назначаем:

208 d=40мм, D=80мм, В=18мм, r=2мм.

3. Уточнённый расчёт валов

3.1 Быстроходный вал (расчёт на статическую прочность)

F_t=2184.7 Н; F_r=809.3 Н; F_a=414.2 Н; Т=42.1 Н·м

F_к=832.14 Н;

Радиальные реакции в горизонтальной плоскости:

М _а (F) = 0;

М _б (F) = 0;

Радиальные реакции в вертикальной плоскости:

М _а (F) = 0;

М _б (F) = 0;

Реакции опор от действия консольной нагрузки

Нормальные и касательные напряжения при действии максимальных нагрузок:

; ;

-суммарный изгибающий момент, где -коэффициент перегрузки(для асинхронных двигателей =2,2 );

- крутящий момент.

- осевая сила;

- момент сопротивления сечения вала;

- площадь поперечного сечения;

;

- момент сопротивления сечения вала;

Так как и , то вал выдерживает заданную нагрузку.

3.2 Промежуточный вал (расчёт на статическую прочность).

Радиальные реакции в горизонтальной плоскости:

М _а (F) = 0;

М _б (F) = 0;

Радиальные реакции в вертикальной плоскости:

М _а (F) = 0;

М _б (F) = 0;

Определяем нормальные и касательные напряжения при действии максимальных нагрузок:

суммарный изгибающий момент, где - коэффициент перегрузки(для асинхронных двигателей =2,2 ).

- осевая сила;

- момент сопротивления сечения вала;

- площадь поперечного сечения;

- крутящий момент;

- момент сопротивления сечения вала;

Так как и , то вал выдерживает заданную нагрузку.

3.3 Тихоходный вал

Расчёт на статическую прочность

F_t=7069.6 Н; F_r=2627.2 Н; F_a= 1457.2 Н; Т=1028.6 Н·м

F_к=С_p·Д=1817·0.4=726.8 Н;

Радиальные реакции в горизонтальной плоскости:

М _а (F) = 0;

М _б (F) = 0;

Радиальные реакции в вертикальной плоскости:

М _а (F) = 0;

М _б (F) = 0;

Реакции опор от действия консольной нагрузки

Определяем нормальные и касательные напряжения при действии максимальных нагрузок:

- суммарный изгибающий момент, где -коэффициент перегрузки (для асинхронных двигателей =2,2 ).

- осевая сила;

- момент сопротивления сечения вала;

- площадь поперечного сечения;

- крутящий момент;

- момент сопротивления сечения вала;

Так как и , то вал выдерживает заданную нагрузку.

Расчёт на сопротивление усталости

Вычислим коэффициент запаса прочности S для опасного сечения О.О.

,

[S]=1.5-2.5 - допустимое значение коэффициента. Запаса прочности.

;

;

-коэффициенты снижения

предела выносливости;

-эффективные коэффициенты концентрации напряжений;

-коэффициенты влияния абсолютных размеров поперечного сечения;

-коэффициенты влияния качества поверхности;

-коэффициент влияния поверхностного упрочнения;

;

- по сопротивлению усталости проходит.

3.4 Приводной вал (расчёт на статическую прочность)

F_r=0; F_t=T/R_бар=5143 Н; F_a=0; F_к=726.8 H; Т=1028.6 Н ·м ;

Находим реакции опор А и Б:

Определяем нормальные и касательные напряжения при действии максимальных нагрузок:

; ;

- суммарный изгибающий момент, где -коэффициент перегрузки(для асинхронных двигателей =2,2 ).



- осевая сила;

- момент сопротивления сечения вала;

- площадь поперечного сечения;

- крутящий момент;

- момент сопротивления сечения вала;

Так как и , то вал выдерживает заданную нагрузку.

4. Расчёт подшипников

4.1 Быстроходный вал

Подшипники шариковые однорядные лёгкой серии

206: d=30мм, D=62мм, В=16мм, С_or=10 кН, С_r=19.5 кН.

Расчёт ведётся по наиболее нагруженному подшипнику.

V=1.0 - при вращении внутреннего кольца подшипника

Так как < , то выбранный подшипник подходит.

4.2 Промежуточный вал

Подшипники шариковые однорядные лёгкой серии

207: d=35мм, D=72мм, В=17мм, С_or=13.7 кН, С_r=25.5 кН.

Расчёт ведётся по наиболее нагруженному подшипнику.



V=1.0 - при вращении внутреннего кольца подшипника

Так как < , то выбранный подшипник подходит.

4.3Тихоходный вал

мощность электродвигатель вал подшипник

Подшипники шариковые однорядные лёгкой серии

213: d=65мм, D=120мм, В=23мм, С_or=34 кН, С_r=56 кН.

Расчёт ведётся по наиболее нагруженному подшипнику.

V=1.0 - при вращении внутреннего кольца подшипника

Так как < , то выбранный подшипник подходит.

4.4 Приводной вал

Подшипники радиальные сферические двухрядные

1213: d=65мм, D=120мм, В=23мм, С_or=17.3 кН, С_r=31 кН.

Расчёт ведётся по наиболее нагруженному подшипнику.

V=1.0 - при вращении внутреннего кольца подшипника

Так как < , то выбранный подшипник подходит.

Размещено на Allbest.ru