Кинематический и энергетический расчет привода.

Кинематический и энергетический расчет привода.

1.1 Выбор электродвигателя:

P_тр=Р_вых\η

Р_вых – мощность на выходном валу электродвигателя, кВт.

P_тр.– требуемая мощность на валу электродвигателя, кВт;

 

Р_вых= = = 4.49 кВт;

 

;

η=η_м⋅η_кп⋅η_зр⋅η_пк²;

η_м – КПД муфты;

η_зп – КПД зубчатой передачи;

η_кр – КПД клиноременной передачи;

η_зр – КПД зубчатоременной передачи;

η_пк – КПД подшипника качения;

 

η_м = 0.98;

η_зп = 0.98;

η_кп = 0.96;

η_пк = 0.99.

 

η=0.98⋅0.96⋅0.98⋅0.99²=0.903.

 

Р_тр. = =

 

Выбираем асинхронный короткозамкнутый электродвигатель P123S4 с номинальной частотой вращения 1450 об/мин, номинальной мощностью 5/5 кВт.

1.2. Кинематический расчет привода скоростей.

Передаточное число приводов при первом режиме.

U₁=U_Z1-Z2=

U_кр- передаточное число клиноременной передачи;

U_Z1-Z2- передаточное число при первом режиме;

n₁- частота вращения выходного вала при первом режиме, мин^-1.

n₁₌n_{min вых}=715 мин^-1;

U₁=

Передаточное число при втором режиме:

U₂=U_Z3-Z4=

U_Z3-Z4- передаточное число при втором режиме,

n₂- частота вращения выходного вала при втором режиме (мин^-1):

n₂₌n_{min вых *}

n₂ = 715⋅1.26=900.9 мин^-1;

U₂= .

Передаточное число при третьем режиме:

U₃=U_Z5-Z6=

U_Z5-Z6- передаточное число при третьем режиме.

n₃- частота вращения выходного вала при третьем режиме (мин^-1):

n₃₌n_{min вых *}

n₃=715⋅1.26²=1135 мин^-1 ;

U₃=1450/1135=1.28.

Принимаем U_Z1-Z2=2;

 

 

Частота вращения вала 1 (ведомого шкива КР передачи) (мин^-1).

n_вх = ;

n_вх=1450/1.02=1422 мин^-1.

Числа зубьев зубчатых колес.

;

;

;

; ⋅U_Z1-Z2=24⋅2=48;

=72; =72;

U_Z3-Z4=≻ U_Z3-Z4=≻ U_Z3-Z4=72=≻ =27.8 (28);

= 28⋅1.59=44; =72-28=44; = ; U_Z5-Z6;

32⋅1.26=40;

.

Энергетический расчет.

Крутящий момент на ведущем шкиве клиноременной передачи:

Т_эл=9550⋅ .

шкиве КР передачи:

Р_вх=Р_эл⋅ _м=5.5⋅0.98=5.39 кВт.

Крутящий момент на валу 1 (ведомого шкива КР передачи):

Т_вх=9550⋅

 

Расчет передачи зубчатыми колесами.

Исходные данные:

Мощность на входном валу коробки скоростей:

Р_вх=5.39 кВт.

Мощность на выходном валу коробки скоростей:

Р_вых = ⋅0.9= 5.5⋅0.9 = 4.95кВт.

Крутящий момент на входном валу (вал1):

Т_вх=

Частота вращения входного вала (вала1):

(мин^-1).

Минимальная частота вращения выходного вала:

n_{вых min} = 715 (мин^-1).

Выбор материала и термообработки.

Материал зубчатых колес: сталь 40Х ГОСТ 4543-71.

Термообработка зубчатых колес: закалка ТВЧ сквозная с обхватом впадин HRC = 48…52.

Твердость поверхности: Н_пов = 45…55HRC.

Базовый предел выносливости по контактным напряжениям:

_но=17 HRC_пов+200=17⋅50+200=1050Мпа.

Базовый предел выносливости по напряжениям изгиба _Fo=550МПа

Базовое число смены циклов контактных напряжений N_HO=8⋅10⁷.

Базовое число смены циклов напряжений изгиба N_FO=4⋅10⁶.

Коэффициент безопасности по контактным напряжениям S_H=1.1.

Коэффициент безопасности по напряжениям изгиба S_F=1.75.

 

2.2. Допускаемые контактные напряжения.

[σ_Н]= ⋅K_{HL= ,} где

K_HL= – коэффициент долговечности.

– эквивалентное число циклов перемены напряжения.

60⋅С⋅ n_{min вых ⋅}t,где

t=15000 ч. – число часов работы передачи за расчетный срок службы.

С=1 – число зацепления зуба колеса за 1 оборот колеса.

60⋅1⋅ 715⋅15000=6.43⋅10⁸.

, то K_HL=1.

Кинематический и энергетический расчет привода.

1.1 Выбор электродвигателя:

P_тр=Р_вых\η

Р_вых – мощность на выходном валу электродвигателя, кВт.

P_тр.– требуемая мощность на валу электродвигателя, кВт;

 

Р_вых= = = 4.49 кВт;

 

;

η=η_м⋅η_кп⋅η_зр⋅η_пк²;

η_м – КПД муфты;

η_зп – КПД зубчатой передачи;

η_кр – КПД клиноременной передачи;

η_зр – КПД зубчатоременной передачи;

η_пк – КПД подшипника качения;

 

η_м = 0.98;

η_зп = 0.98;

η_кп = 0.96;

η_пк = 0.99.

 

η=0.98⋅0.96⋅0.98⋅0.99²=0.903.

 

Р_тр. = =

 

Выбираем асинхронный короткозамкнутый электродвигатель P123S4 с номинальной частотой вращения 1450 об/мин, номинальной мощностью 5/5 кВт.

1.2. Кинематический расчет привода скоростей.

Передаточное число приводов при первом режиме.

U₁=U_Z1-Z2=

U_кр- передаточное число клиноременной передачи;

U_Z1-Z2- передаточное число при первом режиме;

n₁- частота вращения выходного вала при первом режиме, мин^-1.

n₁₌n_{min вых}=715 мин^-1;

U₁=

Передаточное число при втором режиме:

U₂=U_Z3-Z4=

U_Z3-Z4- передаточное число при втором режиме,

n₂- частота вращения выходного вала при втором режиме (мин^-1):

n₂₌n_{min вых *}

n₂ = 715⋅1.26=900.9 мин^-1;

U₂= .

Передаточное число при третьем режиме:

U₃=U_Z5-Z6=

U_Z5-Z6- передаточное число при третьем режиме.

n₃- частота вращения выходного вала при третьем режиме (мин^-1):

n₃₌n_{min вых *}

n₃=715⋅1.26²=1135 мин^-1 ;

U₃=1450/1135=1.28.

Принимаем U_Z1-Z2=2;

 

 

Частота вращения вала 1 (ведомого шкива КР передачи) (мин^-1).

n_вх = ;

n_вх=1450/1.02=1422 мин^-1.