Выбор электродвигателя. Разбивка общего передаточного отношения по ступеням

 

Мощность на приводном валу

Частота вращения приводного вала .

Общий КПД привода [5, c.12]:

, где

- КПД зубчатой цилиндрической закрытой передачи,

- КПД пары подшипников качения,

- КПД муфты,

- КПД открытой зубчатой передачи.

.

Требуемая мощность электродвигателя:

.

Передаточные числа передач привода по рекомендациям [5]:

Требуемая частота вращения электродвигателя

Выбираем электродвигатель из условия . Принимаем электродвигатель 4А90L4У3 (мощность Р_эд=2,2 кВт, частота вращения ротора n_эд=1425 мин ^–1, диаметр вала d_дв = 24 мм) [5, табл. 16.7.1].

Фактическое передаточное число .

Передаточное число редуктора

 

Кинематический и силовой анализ

 

Мощности на валах привода:

 

 

Частоты вращения валов:

Крутящие моменты на валах привода

Угловые скорости на валах

 

Таблица 1 – Результаты кинематического расчета

 

№ вала	Р, кВт	n, мин^-1	Т, Нм	ω, с^-1
	1,83		12,3	149,2
	1,8		12,1	149,2
	1,76
	1,68		114,6	14,6

Расчет передач привода

Расчет геометрических параметров открытой зубчатой цилиндрической передачи

Модуль зацепления .

Угол наклона зубьев .

Число зубьев шестерни и колеса

Делительные диаметры:

;

,

.

Межосевое расстояние

 

Ширина зубчатого венца .

Рисунок 2 – Геометрические параметры цилиндрической передачи

 

8888 Диаметры вершин (рисунок 2):

;

 

Диаметры впадин:

;

Силы в зацеплении.

Окружная сила .

Радиальная сила .

Осевая сила .

Рисунок 3 – Силы в зубчатом зацеплении

 

Расчет зубчатой передачи

Выбор материала зубчатых колес

Выбираем для шестерни и колеса материал сталь 40. Механические характеристики сердцевины – σ_В =700 МПа, σ_Т =400 МПа [5, табл.4.1.1]. Термообработка шестерни – нормализация, твердость 240…280 HВ, расчетное значение 260 HВ, термообработка колеса – нормализация, твердость 220…260 HВ, расчетное значение 230 HВ.

 

Определение эквивалентного числа циклов перемены напряжений

Срок службы передачи:

.

Эквивалентное число циклов перемены напряжений при расчете на контактную прочность:

- для шестерни:

.

-для колеса:

.

Эквивалентное число циклов перемены напряжений при расчете на изгибную прочность:

- для шестерни:

.

-для колеса:

.

Определение допускаемых контактных напряжений

.

Предел контактной выносливости:

(3, табл. 8.9);

,

.

S_H=1,2 – коэффициент безопасности (3, табл. 8.9).

Коэффициент долговечности:

.

Базовое число циклов N_HO:

[3, рис. 8.40],

[3, рис. 8.40].

m – показатель степени.

Т.к. то m₁=20,

то m₁=20.

Тогда:

Таким образом, допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса:

;

.

Расчетные допускаемые контактные напряжения: