Выбор двигателя и кинематический расчет привода.

1. Определяем требуемую мощность рабочей машины P ,кВт:

P = T·ω;

T- вращающий момент, 1,3 кН·м;

ω -угловая скорость тягового органа рабочей машины, рад/с,

Для нахождения угловой скорости определим частоту вращения приводного вала n_рм.

n_рм= ;

 

где V- скорость поворота, об/мин;

 

n_рм= об/мин;

Определим угловую скорость по формуле:

ω _рм= ;

ω _рм=

P =1,3·0,4=0,52 кВт;

 

2. Определяем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

η =η · η · η · η ² ·η ;

где η ,η ,η ,η ,η -коэффициенты полезного действия закрытой передачи, открытой передачи, муфты, подшипников качения, подшипников скольжения, выбираем по табл.2.2[3]:

η =0,8;

η =0,94;

η =0,98;

η =0,99;

η =0,98;

η =0,8· 0,94· 0,98· 0,99² ·0,98=0,707;

3.Определяем требуемую мощность двигателя P ,кВт:

P *= ;

P = кВ т;

 

Из табл.К9[3] выбираем подходящей мощности двигателя:

P_ном=0,55 кВт; n_ном=900 об/мин

табл.2.1

4ААМ63В2У3

4AM471А4У3

4АМ71В6У3

4АМ80В8У3

 

Определение передаточного числа привода и его ступеней

u= ·u

где u_зп выбираем по табл. 2.3[3]:

u_зп= 25;

u_оп= 10;

u=25· 10=250;

1. Определяем частоту вращения приводного вала рабочей машины , об/мин:

n =3,821

2. Определяем передаточное число привода для всех приемлемых вариантов типа двигателя при заданной номинальной мощности P :

u= ;

где смотреть табл.2.1:

u₁= ;

u₂= ;

u₃= ;

u₄= ;

3. Определяем передаточные числа ступеней привода

u_оп=u/u_зп u_зп=const=25

u_зп=u/u_опu_оп=25/100=2,5

4.Определяем максимальное допускаемое отклонение частоты вращения приводного вала рабочей машины Δn , об/мин:

Δn = ;

где δ, %- допускаемое отклонение скорости частоты вращения приводного вала рабочей машины, 5%:

Δn = ;

 

5. Определяем допускаемую частоту вращения приводного вала рабочей машины с учетом отклонения [n ], об/мин:

[n ]= n Δn ;

 

[n ]= 3,821 0,19=3,631…4,011;

 

6. Определяем фактическое передаточное число привода u :

u =n /[n ];

u = ;

 

7. Уточняем передаточное числа закрытой и открытой передач в соответствии с выбранным вариантом разбивки передаточного числа привода: u = u /u ;

 

u = ;

Принимаем: u =10;

u =25;

 

 

8. Определяем фактическое передаточное число привода u_{пр. ф}:

u_{пр. ф.} = ·u ;

u_{пр. ф.} =25·10=250;

 

9. Определяем фактическое число оборотов привода:

;

об/мин;

Определение силовых и кинематических параметров привода

Таблица 2.4.

Параметр	Вал	Дв-М-ЗП-ОП-РМ
Мощность Р, кВт	ДВ	Рдв=0,73
	Б	Р1= Рдвŋмŋпк=0,708
	Т	Р2= Р1ŋзпŋпк=0,56
	РМ	Ррм= Р2ŋопŋпк=0,521
Частота n, об/мин	ДВ	nном=900 об/мин
	Б	n1= nном=900
	Т	n2= n1/ uзп=900/25=36
	РМ	nрм= n2/uоп=36/10=3,6
Угловая скорость ω 1/с	ДВ	ω ном=πnном/30=94,2
	Б	ω 1=ωном=94,2
	Т	ω 2=ω1/uзп=94,2/25=3,768
	РМ	ω рм=ω2/uоп=3,768/10=0,376

Вращающий момент Т, Н*м	Дв	Тдв=Рдв*10^3/ωном=0,73*10^3/94,2=7,74
	Б	Т1=Тдвŋмŋпк=7,74*0,98*0,99=7,51
	Т	Т2=Тдвuзпŋзпŋпк=7,74*25*0,8*0,99=153,2
	РМ	Трм=Т2uопŋопŋпс=153,2*10*0,94*0,98=1411,2

Таблица 2.5. Силовые и кинематические параметры привода

Тип двигателя 4АМ71В6У3 Р_ном=0,55кВт n_ном=900 об/мин

Параметр	Передача	Параметр	Вал
Открытая	Закрытая	Двигатель	Редуктор	Привод РМ
Б	Т
Передаточное число u			Расчетная мощность Р, кВт	0,73	0,708	0,56	0,521
Угловая скорость ω, 1/с	94,2	94,2	3,768	0,376
КПД ŋ	0,94	0,8	Частота вращения n, об/мин				3,6
Вращающий момент Т, Н*м	7,74	7,51	153,2	1411,2

Задача 3. Выбор материалов червячных передач. Определение допускаемых напряжений.

Червячные передачи

1. Выбор материала червяка и червячного колеса:

По табл. 3.1при мощности P=0,55 кВт червяк изготавливается из стали 40Х с твердостью ≤350 HB, термообработка-улучшение; по табл. 3.2 для стали 40Х – твердость 269…302 HB, σ_в = 900 H/мм², σ_т= 750 H/мм²

2. Определяем скорость скольжения:

ʋ_s = м/с

3. В соответствии со скоростью скольжения по табл. 3.5 из группы II принимаем сравнительно дешевую бронзу БрА10Ж4Н4, полученную способом центробежного литья; σ_в = 530 H/мм², σ_т= 245 H/мм².

4. Для материала венца червячного колеса по табл. 3.6 определяем допускаемые контактные [σ]_H и изгибные [σ]_F напряжения.

а) при твердости витков червяка ≤350 HB,

[σ]_H=250-25ʋ_s=250-25*2,16=196 H/мм².

б) Коэффициент долговечности K_FL= , где наработка N=574ω₂L_h=573*3,768*10000=21,6*10⁶ циклов.

Тогда K_FL= =0,71.

 

Для нереверсивной передачи

[σ]_F=(0,08σ_в+0,25σ_т)K_FL=(0,08*530+0,25*245)*0,71=73,6 H/мм²

5. Составляем табличный ответ к задаче 3.

Элемент передачи	Марка материала	Dпред	Термо-обра-ботка	HB	σв	σт	[σ]H	[σ]F
Способ отливки	H/мм^2
Червяк Колесо	Сталь 40Х БрА10Ж4Н4	-	У Ц	269…302 -			-	- 73,6