Мотор-колесо специальной подвижной установки
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ер с поперечным расположением электродвигателя относительно оси, имеют компоновку, выходящую за рамки рассмотренных видов. Однако они представляют собой немногочисленные исключения.
Выбор „вида компоновки мотор-колеса является наиболее важным этапом его проектирования. Принятое решение в значительной степени определяет основные конструктивные и монтажные особенности мотор-колеса. При выборе компоновки мотор-колес необходимо учесть следующие факторы:
конструктивное исполнение тягового электродвигателя;
особенности редуктора и соображения в пользу его размещения с внешней или внутренней стороны мотор-колеса;
количество уплотнений, их размеры и окружные скорости трущихся поверхностей;
схему вентиляции мотор-колеса;
возможность доступа к коллектору при использовании электродвигателей постоянного тока;
способ монтажа колеса (выбор опоры подшипников и др.);
принятую конструкцию и размещение механического тормоза;
способ крепления мотор-колеса к раме транспортной машины.
Согласование возможных решений этих частных задач позволяет выбрать наиболее целесообразный для данного случая вид компоновки мотор-колеса. Конструктивную проработку узлов и элементов мотор-колеса выполняют после выбора вида компоновки.
1.3.3 Выбор компоновки мотор-колеса
Для нашего дипломного проекта выберем схему компоновки третьего вида. Компоновка III вида (рис. 3) отличается размещением редуктора 2 внутри обода с внешней стороны, а электродвигателя 1 с внутренней стороны мотор-колеса и использованием корпуса редуктора в качестве опоры подшипников 3 колеса. Все это сокращает осевые размеры мотор-колеса.
.4 Расчет основных параметров редуктора мотор-колеса
.4.1 Определение требуемых характеристик редуктора
Определим частоту вращения колеса. Его диаметр:
.
Соответственно длина окружности:
Скорость в метрах в секунду:
- первая передача;
- вторая передача.
Частота вращения колеса:
- первая передача;
- вторая передача.
Частота вращения электродвигателя:
Передаточное отношение:
- первая передача;
- вторая передача.
1.4.2 Выбор типа редуктора
Исходя из предложенного задания становится понятным, что необходим двухскоростной редуктор. Из-за большого передаточного числа и ограниченных габаритных размеров выберем трёхступенчатый редуктор. Две первые ступени служат для изменения передаточного числа путем последовательного включения тормозов, а третья передача является повышающей (она увеличивает передаточное число).
На рис. 8 изображены различные типы управляемой передачи. Выберем тип В.
Рис. 8 Варианты кинематической схемы управляемой передачи.
На первой передаче тормозом 1 остановлено водило первой ступени (оно же водило второй ступени), движение передается с вала (шестерня первой ступени) через сателлит на коронную шестерню первой ступени (она же центральное колесо второй ступени) с нее через водило на коронную шестерню второй ступени, а затем на повышающую ступень задача, которой состоит в увеличении передаточного числа.
Рассмотрим принцип работы этой передачи. На первой передаче тормозом 2 остановлена коронная шестерня первой ступени (она же центральная шестерня второй ступени). Движение передаётся с вала (центральной шестерни первой ступени) на сателлит с него на водило первой ступени совмещенное с водилом второй ступени, а с него через сателлит на коронную шестерню второй ступени. Далее следует повышающая ступень.
Вид всей кинематической схемы изображен на рисунке 9.
1.4.3 Кинематический и силовой расчет редуктора
Обозначим центральное колесо a, водило h, коронная шестерня b, сателлит g, ступени первая, вторая и третья начиная со стороны электромотора.
Рис. 9 Кинематическая схема редуктора.
Известно, что мощность электродвигателя , частота вращения . Крутящий момент на валу электродвигателя:
В силовом и прочностном расчете будем учитывать работу редуктора на первой передаче. При этом моменты, действующие на шестерни, будут максимальны.
Для равномерного увеличения момента ступенями редуктора на всех ступенях используем равное передаточное отношение . В этом случае Передаточное отношение всего редуктора будет
Найдем частоты вращения основных звеньев:
Найдем крутящие моменты в основных звеньях:
1.4.4 Проектировочный расчет диаметров зубчатых колес по критерию контактной выносливости активных поверхностей зубьев
Ресурс работы:
.
Расчет эквивалентного числа циклов:
Для колес выберем сталь 25ХГТ с цементацией, твердость 57-63 HRC. Допустимые напряжения для этой стали:
Коэффициент безопасности:
Допустимые напряжения для шестерни:
Расчетный момент на шестерне:
где число сателлитов планетарной передачи, а коэффициент увеличения момента при страгивании.
Определим относительную ширину шестерни. Принимаем
Поэтому примем
Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине зубчатого венца:
Коэффициент, учиты