Определение основных параметров привода

Определение основных параметров привода

Частота вращения ведущего вала редуктора:

об/мин.

Потребная мощности электродвигателя:

,

где – коэффициент полезного действия (КПД) передачи.

Коэффициент полезного действия передачи определяется по формуле

,

где – КПД прямозубой зубчатой передачи. Принимаем ;

– КПД одной пары подшипников. Принимаем .

;

кВт.

По каталогу электродвигателей выбираем двигатель асинхронный трехфазный закрытого обдуваемого исполнения серии АО2-82-6. Синхронная частота вращения электродвигателя 1000 об/мин., мощность 40 кВт, коэффициент скольжения s = 2%. Частота вращения двигателя с учетом скольжения:

.

Величина отклонения действительной частоты вращения ведущего вала от потребной (не более 4 %):

.

Угловые скорости валов:

, .

Крутящие (вращающие) моменты на валах редуктора:

; .

Выбор материалов и определение допускаемых напряжений

Выбор материалов для изготовления деталей редуктора

При отсутствии особых требований к габаритам и массе редуктора для изготовления деталей зубчатой передачи наиболее целесообразно выбирать материалы со средними механическими характеристиками. Твердость материала должна при этом удовлетворять условию , что позволяет производить чистовое нарезание зубьев после термообработки. Для лучшей приработки зубьев шестерни и колеса и равномерного их износа твердость материала шестерни должна быть на 20 – 30 единиц Бринелля выше твердости материала колеса.

Для изготовления валов рекомендуется выбирать среднеуглеродистую сталь Ст 40Х, Ст 45, Ст 5. Для изготовления деталей корпуса наиболее часто применяют чугуны марки СЧ 10 и СЧ 15.

Марка стали	Механические свойства материала	Термообработка
Твердость, HB	Предел прочности, , МПа	Предел текучести, , МПа
	192…228			улучшение
	192…240			нормализация
	228…255			нормализация
40Х	260…280			улучшение
45Х	230…280			улучшение
40ХН	230…300			улучшение
40ХНМА	302…320			улучшение
35ХГСА	310…340			улучшение
35ХМ	269…350			закалка

Улучшение – закалка с нагревом до с последующим отпуском при нагреве до и охлаждении в воде или масле. Нормализация – термообработка с нагревом до и последующим медленным охлаждением. Закалка – нагрев до с последующим быстрым охлаждением в воде или масле.

Пример: Для изготовления шестерни выбираем сталь Ст 35ХМ с твердостью HB 350, пределом прочности МПа, пределом текучести МПа. Для изготовления колеса принимаем сталь Ст 40ХНМА улучшенную с твердостью HB 320, пределом прочности МПа, пределом текучести МПа. При таком выборе материалов шестерни и колеса обеспечивается выполнение условия .

Для изготовления валов принимаем сталь Ст 45 нормализованную, предел прочности МПа, предел текучести МПа.

Для изготовления деталей корпуса редуктора выбираем серый чугун марки СЧ 15, обладающий хорошими литейными свойствами.

 

Определение основных геометрических параметров зубчатой

Передачи

Пример

Окружная скорость м/с.

Назначаем 9 степень точности изготовления передачи. Определяем коэффициент , учитывающий неравномерность нагрузки одновременно зацепляющихся пар зубьев и зависящий от окружной скорости и назначенной степени точности изготовления (квалитета): По таблице определяем =1,13.

Коэффициент торцового перекрытия:

.

Коэффициент, учитывающий повышение прочности косозубых передач по контактным напряжениям: .

При помощи графика определяем коэффициент динамической нагрузки . Для 9 степени точности и м/с =1,046.

Коэффициент расчетной нагрузки =

Определяем напряжение, возникающее в линии контакта зубьев, и сравниваем его с допускаемым:

Па

– условие прочности выполняется

Фактическое напряжение в линии контакта зубьев не должно превышать допускаемое более чем на 4% и не должно быть менее допускаемого более чем на 20 %.

Определение основных параметров привода

Частота вращения ведущего вала редуктора:

об/мин.

Потребная мощности электродвигателя:

,

где – коэффициент полезного действия (КПД) передачи.

Коэффициент полезного действия передачи определяется по формуле

,

где – КПД прямозубой зубчатой передачи. Принимаем ;

– КПД одной пары подшипников. Принимаем .

;

кВт.

По каталогу электродвигателей выбираем двигатель асинхронный трехфазный закрытого обдуваемого исполнения серии АО2-82-6. Синхронная частота вращения электродвигателя 1000 об/мин., мощность 40 кВт, коэффициент скольжения s = 2%. Частота вращения двигателя с учетом скольжения:

.

Величина отклонения действительной частоты вращения ведущего вала от потребной (не более 4 %):

.

Угловые скорости валов:

, .

Крутящие (вращающие) моменты на валах редуктора:

; .