Расчет передач

Размещено на http://www.allbest.ru/

Энергокинематический расчёт привода. Теоретическая часть

1. Определение требуемой мощности электродвигателя:

з_черв1=0,8

з_черв2=0,8

з_м=0,98

з_подш=0,99

2. Определение частоты вращения на выходе:

3. Общее передаточное число привода:

4. Частота вращения выходного вала электродвигателя:

5. Выбор электродвигателя:

Принимаем 4А132S6 - ГОСТ 19523-81

Р_эл.дв.=7,5 кВт

n_э=970 мин^-1

6. Уточнение передаточных чисел привода:

7. Уточнение передаваемых мощностей на валах:

Р₁=Р_дв=7,5 кВт

8. Уточнение частот вращения:

n₁=n_дв=970 мин^-1

9. Расчет угловых скоростей:

10. Расчет крутящих моментов на валах:

	n, мин-1	щ, рад/с	Р, кВт	Т, Н•м
Вал 1	970	101,5	7,5	72
Вал 2	121,25	12,69	5,76	447
Вал 3	12,1	1,269	4,4	3470

Энергокинематический расчёт привода. Практическая часть

Исходные данные: P_вв=2 кВт

n_вв=28 об/мин

Определение требуемой мощности электродвигателя:

h_рем=0,94…0,96; принимаю 0,95

h_черв=0,75…0,85; принимаю 0,8

h_косоз=0,96…0,98; принимаю 0,97

h_кон=0,95…0,97; принимаю 0,96

h_подш=0,99

Определение требуемой частоты вращения электродвигателя:

n_ТЭД=n_вв·U_прив

U_прив=U_рем·U_ред·U_кон

U_рем=2…3, принимаю 2

U_черв=8…30, принимаю10

U_косоз=2…4, принимаю 2

U_кон=1…4, принимаю 2

U_прив=2·10·2·2=80

n_ТЭД=28·80=2240 об/мин

Выбираю двигатель по ТУ 16-525.564-84:

Принимаю электродвигатель модели 90L2, где P_ЭД=3кВт, n_ЭД=2840об/мин.

Уточнение передаточных отношений привода:

, принимаю 12,5

Уточнение мощности на валах:

P₁=P_ЭД=3 кВт

P₂=P₁·з_рем·з_подш=3·0,95·0,99=2,82 кВт

P₃=P₂·з_черв·з_подш=2,82·0,8·0,99=2,24 кВт

P₄=P₃·з_косоз·з_подш=2,24·0,97·0,99=2,15 кВт

P₅=P₄·з_кон·з_подш=2,15·0,96·0,99=2,04 кВт

Уточнение частот вращения валов:

n₁=n_ЭД=2840 об/мин

n₂=n₁/U_рем=2840/2=1420 об/мин

n₃=n₂/U_черв=1420/12,5=113,6 об/мин

n₄=n₃/U_косоз=113,6/2=56,8 об/мин

n₅=n₄/U_кон=56,8/2=28,4 об/мин

Расчёт угловых скоростей валов:

Расчёт крутящих моментов на валах:

№вала	n, об/мин	T, кН·м	?, мин-1	P, кВт
I	2840	0,01	297,25	3
II	1420	0,019	148,63	2,82
III	113,6	0,19	11,89	2,24
IV	56,8	0,37	5,95	2,15
V	28,4	0,7	2,97	2,04

Расчёт клиноремённой передачи

Исходные данные: P_ЭД=3 кВт

n_ЭД=2840 об/мин

U_рем=2

Т₁=10000 Н·мм

Выбор сечения ремня: Принимаю ремень с сечением типа А.

Диаметр меньшего шкива:

Диаметр большего шкива: е=0,01

Передаточное отношение (уточнённое):



Межосевое расстояние: Т₀=8мм

Принимаю а=200мм

Длина ремня:

Уточнение межосевого расстояния:

Угол обхвата:

Отсюда: Р₀=1,71кВт

C_L=0,87

C_P=1,5

C_б=0,95

C_Z=0,9

Число ремней:

Скорость ремня:

Натяжение ремня: и=0,1

Сила, действующая на вал:

Расчёт цепной передачи

Выбор приводной роликовой однорядной цепи:

Вращающий момент на ведущей звёздочке: Т₁=370000 Н·мм

Передаточное число, принятое ранее: U_ц=2

Число зубьев: ведомой звёздочки z₁=31-2·U_ц=31-2·2=27

ведущей звёздочкиz₂=z₁·U_ц=27·2=54

Расчётный коэффициент нагрузки:

К_э=k_д·k_а·k_н·k_р·k_см·k_п, где

k_д=1

k_а=1

k_н=1

k_р=1,25

k_см=1

k_п=1

К_э=1·1·1·1,25·1·1=1,25

Частота вращения ведущей звёздочки: n₄=56,8 об/мин

Допускаемое давление:

Шаг цепи:

Принимаю однорядную цепь ПР-25,4-60,0 по ГОСТ 13568-75, где

t=25,4 мм

Q=60,0 кН

q=2,6 кг/м

A_оп=179,7 мм²

Скорость цепи:

Окружная сила:

P₄=2150 Вт

Проверка давления в шарнире:

Условие p<[p] выполняется.

Расчёт числа звеньев:

a_t=50

z_У=z₁+z₂=27+54=81

Округляю до чётного числа L_t=140

Межосевое расстояние:

Для свободного провисания цепи предусматриваем возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,4%, что составляет: 1259·0,004?5 мм

Диаметры делительных окружностей звёздочек:

Диаметры наружных окружностей звёздочек:

Силы, действующие на цепь:

F_V=q·V²=2,6·0,65²?1 H

k_f=6

F_f=9,81·k_f··q·a_ц=9,81·6·2,6·1,259=192,67 Н

F_в=F_tц+2·F_f=3359,4+2·192,67=3744,74 Н

Проверка коэффициента запаса прочности:



[s]=7,3

Условие [s]<s выполняется.

Расчёт червячной передачи

Исходные данные:

T₃=190 Н·м

щ₃=11,89 мин^-1

U=12,5

L_h=61320 ч.

Выбор материала червяка и колеса:

Т.к. передача длительно работающая, принимаем для червяка сталь 40 с термообработкой, вариант - улучшение и закалка ТВЧ, HRC 45…50. Витки шлифованы и полированы.

Определение ориентировочной скорости скольжения:

Для колеса выбираю латунь ЛАЖМц66-6-3-2, центробежный способ отливки: у_В=700 МПа; у_Т=240 МПа.

Допускаемые напряжения: Выбранная латунь относится к материалам II группы.

Общее число циклов перемены напряжений:

Коэффициент долговечности:

С_V=0,95

Исходное допускаемое контактное напряжение:

Допускаемое контактное напряжение:

Коэффициент долговечности:

Исходное допускаемое напряжение изгиба:

электродвигатель клиноременной передача цепь

Допускаемое напряжение изгиба:

Межосевое расстояние:

Округляя в большую сторону, принимаю a_W=80 мм

Подбор основных параметров передачи:

Число витков червяка z₁=4

Число зубьев колеса: z₂=z₁·U=4·12,5=50

Модуль передачи:

Ближайшее стандартное значение m=2,5

Коэффициент диаметра червяка:

q_min=0,212·z₂=0,212·50=10,6

Принимаю q=12,5

Коэффициент смещения инструмента:

Геометрические размеры червяка и колеса:

Делительный диаметр червяка: d₁=q·m=12,5·2,5=31,25 мм

Диаметр вершин витков: d_a1=d₁+2·m=31,25+2·2,5=36,25 мм

Диаметр впадин: d_f1=d₁-2,4·m=31,25-2,4·2,5=25,25 мм

Длина нарезанной части:

b₁?(12,5+0,09·z₂)·m=(12,5+0,09·50)·2,5=42,5 мм

Т.к. витки шлифуют, то окончательно: b₁?42,5+3·2,5=50 мм

Диаметр делительной окружности колеса: d₂=z₂·m=50·2,5=125 мм

Диаметр окружности вершин зубьев:

d_a2=d₂+2·(1+x)·m=125+2·(1+0,75)·2,5=133,75 мм

Наибольший диаметр колеса:

d_aM2?d_a2+6·m/(z₁+2)=133,75+6·2,5/(4+2)=136,25 мм

Ширина венца: b₂?0,67·d_a1=0,67·36,25=24,3 мм

Проверочный расчёт передачи на прочность:

г=17°45?

щ₂=148,63 мин^-1

Окружная скорость на червяке:

V₁=0,5·щ₂·d₁=0,5·148,63·0,03125=2,32 м/с

Скорость скольжения:

Окружная скорость на колесе:

V₂=0,5·щ₃·d₂=0,5·11,89·0,125=0,74

K=1

Расчётное напряжение:

,

что меньше допускаемого.

КПД передачи:

с?=2°20?

Силы в зацеплении:

F_t2=F_a1=2·T₃/d₂=2·190/0,125=3040 Н

F_t1=F_a2=F_t2·z₁/(q·з)=3040·4/(12,5·0,88)=1106 Н

F_r=0,364·F_t2=0,364·3040=1107 Н

Проверка зубьев колеса по напряжениям изгиба:

Эквивалентное число зубьев:

z_V2=z₂/cos³г=50/cos³(17°45?)=58,9

Y_F=1,4

V₂=0,5·щ₂·d₂=0,5·6,3·0,125=0,39

K=1

Расчётное напряжение изгиба:

Что меньше [у]_F=76,56·10⁶ Па

Тепловой расчёт:

Мощность на червяке:

Р₁=Т₃·щ₃/з=190·11,89/0,88=2567 Вт

А=0,19 м²; K_T=29

Что является допустимым, т.к. [t]_раб=95°С

Размещено на Allbest.ru