Кинематический расчет редуктора

Курсовой проект - Разное

Другие курсовые по предмету Разное

1.Кинематический расчет привода

 

Исходные данные:

Мощность на выходном валу, кВт - 2,5

Угловая скорость выходного вала, с-1 - 6,5 ?

Время пуска привода, с - 5

Приведенный момент инерции механизма, Н м / с2 - 20

Сменность работы привода - 2

 

 

Выбор электродвигателя

Определяем мощность на быстроходном валу, т.е. на валу электро-двигателя.

 

Рдв. = , где:

 

- коэффициент полезного действия привода

 

?общ. = , где:

= 0,97 - КПД пары конических зубчатых колес;

= 0,96 - коэффициент, учитывающий потери клиноременной передачи;

= 0,99 - коэффициент, учитывающий потери пары подшипников.

= = 0,91

Требуемая мощность электродвигателя

Рт.дв. = = 2,75 кВт

 

n =

 

Имея расчетную мощность электродвигателя по выбираем электродвигатель 4А 112МA6 Р = 3,0 квт; n = 955 об/мин

Определение передаточных отношений

Общее передаточное число привода определяем по формуле:

 

Uобщ. =

 

Принимаем U = 4,9

Полученное значение общего передаточного числа привода распределяем между ступенями передачи

Uобщ. = Uкр.п. U ред.,

где:

Uкр.п. - передаточное число клиноременной передачи;

U ред. - передаточное число редуктора

Передаточные числа редуктора принимаем из стандартного ряда по ГОСТ 21426-75

Uред. = 2.5

Uкр.п. = = = 1,96

 

Принимаем Uкр.п. = 1,96

Проверяем возможность пуска приводного устройства в заданное время tп

Определяем фактическое время пуска

 

Тп = Тс + ,

 

где:

Тс - крутящий момент

 

Тс = Тн =

Тс = Тн =

Тп = 2,0 Тн = 2,0 27,51 = 55,02

< tn = 5c

 

Определение мощности на валах привода

 

Рт.дв. = Р1 = 2,75 кВт

Р2 = Рт.дв. ?2 ?3 = 2,75 0,96 0,99 = 2,61 кВт

Рв = Р2 ?1 ?3 = 2,61 0,970,99 = 2,50 кВт

Определение вращающих моментов и угловых скоростей на валах привода

Частота вращения ведущего шкива ременной передачи равна частоте вращения электродвигателя.

n = n = 955 об/мин

Частота вращения ведомого шкива ременной передачи равна частоте вращения быстроходного вала редуктора

 

n2 = об/мин

 

Частота вращения тихоходного вала редуктора

 

n3 = об/мин

 

Определение угловых скоростей валов привода

 

?1 = ?дв = = рад/с

?2 = = 51 рад/с

?3 = 20,4 рад/с

 

Крутящие моменты Т на валах привода определяем по формуле:

 

Т1 =

Т2 = Р1 uкр.п. ?2 ?3 = 28 1,96 0,96 0,99 = 52 Нм

Т3 = Р2 uред. ?2 ?3 = 52 2,5 0,97 0,99 = 125 Нм

Сводная таблица параметров привода

Ступени передачиПередаточное числоЧисло оборотов вала, об/минУгловая скорость вала, рад/секКрутящий момент вала, Т, Н м11,96 2,595599,962824875152319520,4125

2. Выбор материалов деталей редуктора

 

Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений

Выбираем материал шестерни и колеса. Так как особых условий работы редуктора не оговорено, считаем, что редуктор работает в нормальных условиях. Для выбора оптимальных размеров и невысокой стоимости для изготовления колес принимаем сталь 40Х.

Шестерня HВ 270

Колесо НВ 260 [1, табл. 3.3]

Допускаемые контактные напряжения [?]н для расчетов на прочность определяются отдельно для зубьев шестерни [?]н1 и зубьев колеса [?]н2

редуктор привод передача вал посадка

[?]н1 ; [?]н2 ; [2, стр20]

 

где:

[?]но1 и [?]но2 - допускаемые контактные напряжения шестерни и колеса, соответствующие пределу контактной выносливости при базовом числе циклов напряжений NHO

По [2, табл. 5]

 

[?]но1 = 1,8 НВСР + 67 = 1,8 270 + 67 = 553 Н/мм2

[?]но2 = 1,8 НВСР + 67 = 1,8 260 + 67 = 535 Н/мм2

КHL - коэффициент долговечности

 

КHL = ,

 

где:

NHO - базовое число циклов напряжений, соответствующее пределу выносливости

NHO1 = 19,9 млн. циклов; NHO1 = 16,0 млн. циклов [2, табл. 7]

N - число циклов перемены напряжений за весь срок службы.

 

N = ,

 

где:

? - угловая скорость соответствующего вала, рад/с;

Lh - срок службы привода, ч

 

Lh = 365 LГ КГ tC LC KC,

 

где:

LГ = 6 лет - срок службы привода [2, табл. 2]

По [2, стр. 22]

КГ = 0,67 - коэффициент годового использования;

tC = 8 ч - продолжительность смены;

LC = 2 - число смен (по заданию);

KC = 0,8 - коэффициент сменного использования

Lh = 365 6 0,67 8 2 0,8 = 18781 ч

N1 = , N2 =

КHL1 = ; КHL2 =

[SH] - коэффициент безопасности; для колес из нормализованной и улучшенной стали [SH] = 1,1 - 1,2

Принимаем [SH] = 1,15

 

[?]н1 ; [?]н2 ;

[?]F1 ; [?]F2 ; [2, стр23]

 

По [2, табл. 5]

 

[?]Fо1 = 1,03 НВСР = 1,03 270 = 278 Н/мм2

[?]Fо2 = 1,03 НВСР = 1,03 260 = 268 Н/мм2

КFL = ,

 

где:

NFO = 4 106 - базовое число циклов напряжений для всех сталей, соответствующее пределу выносливости

[s] F - коэффициент запаса прочности; определяем как произведение двух коэффициентов:

 

КFL1 = ; КFL2 =

[s] F = [s] [s], [2, стр. 23]

 

где:

[s] - коэффициент, учитывающий нестабильность свойств материала зубчатых колес;

По [1, стр. 23] [s] = 175

[s] - коэффициент, учитывающий способ получения заготовок; для поковок и штамповок [n]= 1,0

[s] F = 1,75 1,0 = 1,75

 

[?]F1 ; [?]F2 ;

 

3. Расчет закрытой передачи

 

Определение геометрических параметров зубчатой пары

Данные для расчета:

Передаточное число - 2,5

 

Р, квтn, об./мин?, рад/секТ, Н м12,61487515222,5019520,4125

Внешний делительный диаметр колеса определяем из условия контактной прочности

<