Инженерные расчеты по критериям работоспособности привода электродвигателя
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
3.
Рисунок 3 - Схема сил в зацеплении цилиндрических прямозубых зубчатых колес.
Окружные силы определяют по зависимости
(28)
Радиальные силы определяют по зависимости
(29)
где a = 20 - угол зацепления.
Нормальная сила является равнодействующей окружной и радиальной сил в зацеплении и определяется по формуле
(30)
Конструктивные размеры зубчатого колеса показаны на рисунке 4 и приведены в таблице 2. В качестве исходного размера используется диаметр посадочной поверхности вала dк под колесо, который будет получен в пункте 4 учебного пособия. dK=60,8мм
Рисунок 4 - Цилиндрическое зубчатое колесо
Таблица 2 - Размеры зубчатого колеса, мм
Параметр (рисунок 4)ФормулаРасчетДиаметр ступицыdСТ=l,6тАв dKdСТ=l,6тАв61 = 97,6Длина ступицыLCT = b2тАж1,5 тАвdKLCT = 64... 1,5тАв61 = 64...91,5. Примем LCT= 70 ммТолщина обода = (2,5... 4,0) тАвm = (2,5... 4,0) тАв2=5тАж8 Примем =6Диаметр ободаD0=da2-2тАв-4,5тАвmD0=270-2тАв6 - 4,5 тАв2=249Толщина дискас=(0,2тАж0,3) тАвb2с=(0,2тАж0,3) тАв64=12,6тАж18,9 Примем с=15Диаметр центров отверстий в дискеDотв=0,5тАв (D0+dCT)Dотв=0,5тАв (249+97,6)=173,3
5. Расчет цепной передачи
Важнейшим параметром цепной передачи является предварительное значение шага цепи tТС, которое рассчитывается по допускаемому давлению в шарнире цепи по зависимости:
,
где - коэффициент эксплуатации, который представляет собой произведение пяти поправочных коэффициентов, учитывающих различные условия работы реальной передачи [1,табл 8]:
где =1 - динамичность нагрузки (равномерная),
1 - регулировка натяжения цепи (опорами),
- положение передачи (наклон линии центров звездочек к горизонту: угол),
- способ смазывания (периодический),
- режим работы (двухсменная).
Определяем предварительное число зубьев ведущей звездочки.
принимается Z1 = 23
Тогда принимаем Z2 = 71 (нечетное число)
Уточним передаточное число цепной передачи
Допускаемое отклонение от расчетного значения uф не более 4%
Допускаемое давление в шарнире цепи , Н/мм2 определяем по стандартному ряду в зависимости от скорости цепи V. Если не известны дополнительные данные, то задаются дополнительным значением V=2тАж3 м/с. Примем V=2,5 м/с, тогда интерполированием получаем Н/мм2.
Рассчитываем по зависимости шаг цепи
Полученное значение округляем до ближайшего большего стандартного значения [1,табл Б.1] - t =38,1 мм. По шагу выбираем цепь приводную однорядную нормальной серии ПР- 38,1 - 12700 ГОСТ 13568 - 75, [1,табл Б.1]
Определяем фактическую скорость цепи
Этой скорости в цепи соответствует допускаемое давление = 20, Н/мм2
Определим значение коэффициента по таблице 6 с помощью линейной интерполяции. =16,58
Рассчитаем действительное давление в шарнире цепи, при этом должно выполняться условие
Условие выполняется.
По условию долговечности цепи рекомендуется выбрать межосевое расстояние цепной передачи при эскизной компоновке привода в интервале a = (30тАж50) * t = (30...50)* 38,1= 1143тАж1905 мм.
Рассчитываем предварительное значение межосевого расстояния
Определим число звеньев в цепном контуре
Чтобы не применять переходное соединительное звено, полученное значение округляем до целого четного числа, т.е. примем Lt = 128
Уточним фактическое значение межосевого расстояния цепной передачи по формуле
Выбранная цепь будет иметь следующею длину:
Проверим частоту вращения ведущей звездочки
Сравним расчетное число ударов шарниров в цепи о зубья звездочек в секунду U
с допускаемым значением [U]. Должно выполняться условие: .
Определим U - расчетное число ударов цепи о зубья звездочки
Определим [U] - допускаемое число ударов цепи о зубья звездочки
Видим, что 3,35 с-1 13,33 с-1 . Следовательно, условие выполняется. Окончательно проверкой для выбора цепи является сравнение коэффициента запала прочности s с его допустимым значением [s]. Должно выполняться следующее условие:
Определим коэффициент запаса прочности
, где :
- разрушающая нагрузка цепи, Н. Она зависит от шага цепи и выбирается по таблице, [1,табл Б.1].;
- окружная сила, передаваемая цепью, Н
- предварительное натяжение цепи от провисания ведомой ветви ( от ее силы тяжести),
где kf - коэффициент провисания цепи. Для горизонтальных цепных передач kf =6;
m - масса одного метра цепи, кг/м. Определим для выбранной цепи [1,табл Б.1], m = 5,50 кг/м;
a - межосевое расстояние передачи, м;
g = 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения.
- натяжение цепи от центробежных сил, Н
Таким образом, фактический коэффициент запаса прочности цепи равен
Значение допускаемого коэффициента запаса прочности определяем по данным таблицы [1,табл 9]. Условие s[s] выполняется.
Определим силу давления цепи на валы Fп
Расчет профиля зубьев звездочки регламентирован ГОСТ 592 - 81. Рассчитаем размеры только ведущей звездочки, т.к. она изображается на чертеже общего вида редуктора:
диаметр делительной окружности ведущей звездочки d1, мм
диаметр окружности выступов ведущей звездочки De1, мм
где - коэффициент числа зубьев ведущей