6
Окончание табл. 1.3
1 |
2 |
3 |
|
|
|
Ременная передача |
0,94...0,97 |
2.4 |
Пара подшипников качения |
0,99...0,995 |
— |
Муфта соединительная |
0,98.0,99 |
— |
Приводной барабан (фрикционный) |
0,92 |
— |
|
|
|
Частота вращения вала электродвигателя:
где ui, u2,..., un - передаточные числа узлов привода, значениями которых задаться по данным табл. 1.3.
В зависимости от полученного значения частоты вращения вала электродвигателя подобрать тип электродвигателя из табл. 1.4.
Таблица 1.4
Мощность Р, |
|
Синхронная частота, мин-1 |
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
кВт |
|
3000 |
1500 |
1000 |
|
750 |
|
|
|
|
|
|
|
0,75 |
|
71А2/2840 |
71В4/1390 |
80А6/915 |
|
90LA8/700 |
|
|
|
|
|
|
|
1,1 |
|
71В2/2810 |
80А4/1420 |
80В6/920 |
|
90LВ8/700 |
1,5 |
Двигатели закрытые |
обдуваемые |
единой серии А4 |
100L8/700 |
||
|
80А2/2850 |
80В4/1415 |
90L6/935-1 |
) |
||
|
|
(тип/асинхронная |
частота вращения, мин |
|
||
2,2 |
|
80В2/2850 |
90L4/1425 |
100L6/950 |
112МА8/700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3,0 |
|
90L2/2840 |
100S4/1435 |
112МА6/955 |
112МВ8/700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4,0 |
|
100S2/2880 |
100L4/1430 |
112МВ6/950 |
132S8/720 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5,5 |
|
100L2/2880 |
112М4/1445 |
132S6/965 |
132М8/720 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7,5 |
|
112М2/2900 |
132S4/1455 |
132М6/970 |
160S8/730 |
|
|
|
|
|
|
|
|
11,0 |
|
132М2/2900 |
132М4/1460 |
160S6/975 |
160М8/730 |
|
|
|
|
|
|
|
|
15,0 |
|
160S2/2940 |
160S4/1465 |
160М6/975 |
180М8/730 |
|
|
|
|
|
|
|
|
18,5 |
|
160М2/2940 |
160М4/1465 |
180М6/975 |
— |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 3. Определить передаточные числа: - уточненное передаточное число привода согласно типу выбранного электродвигателя; - передаточные числа узлов разрабатываемого механического привода
7
Задание 4. Мощность последующего вала представляет собой произведение мощности предыдущего вала и КПД узла, находящемся на последующем валу. Вычислить мощности, передаваемые элементами привода, мощность вала электродвигателя Рэл, кВт, по паспорту:
-мощность быстроходного вала редуктора Pi (кВт):
-мощность тихоходного вала редуктора Р2 (кВт):
-мощность вала приводного барабана Р3 (кВт):
Задание 5. Частота вращения последующего вала равна отношению частоты вращения предыдущего вала к передаточному числу узла, находящегося на последующем валу. Угловая скорость последующего вала равна отношению угловой скорости предыдущего вала к передаточному числу узла, находящегося на последующем валу. Рассчитать частоту вращения n, мин-1, и угловые скорости ю, рад/с; ир и иц - соответственно передаточные числа редуктора и цепной передачи:
-вала электродвигателя и быстроходного вала редуктора
-тихоходного вала редуктора
- вала приводного барабана
8
Задание 6. Определить вращающие моменты на валах привода.
Момент на приводном валу (выходной вал привода):
Вращающий момент на валу колеса тихоходной ступени редуктора:
где ирп и прп - передаточное число и КПД ременной передачи;
где иц и пц - передаточное число и КПД цепной передачи. Вращающий момент на валу колеса быстроходной ступени редуктора:
где иТ и пз - передаточное число тихоходной ступени и КПД зубчатой передачи тихоходной ступени.
Тема № 2. Проектирование и расчет зубчатой цилиндрической передачи
[1 Осн., 2 Осн., 1 Доп., 2 Доп.]
Работоспособность зубчатых передач может быть повышена, если при проектировании будут устранены причины отказов, к которым относятся:
-поломка зубьев колес;
-хрупкое или пластическое разрушение рабочих поверхностей зубьев;
-усталостное разрушение рабочих поверхностей зубьев;
9
-износ;
-заедание.
Закрытые зубчатые передачи рассчитывают на выносливость рабочих поверхностей зубьев по контактным напряжениям и на выносливость зубьев по напряжениям изгиба.
Расчет по контактным напряжениям должен обеспечить отсутствие усталостного выкрашивания рабочих поверхностей зубьев.
Расчет по напряжениям изгиба служит для того, чтобы обеспечить достаточную усталостную прочность зубьев на изгиб, т.е. надежность передачи при отсутствии опасности усталостного разрушения зубьев.
Задание 1. Из табл. 2.1 выбрать материал зубчатых цилиндрических колес, среднюю твердость НВ или HRC, вид термической обработки ТО: от, МПа - предел текучести материала колес; сВ, МПа - предел прочности материала колес; [о]ннт, МПа - предел контактной выносливости материала колес; [o]Flim, МПа - предел выносливости по изгибу материала колес; (1) -
индекс для шестерни; (2) - индекс для зубчатого колеса.
Таблица 2.1
Марка |
ТО |
НВ или |
От, |
ОВ, |
[z]rnim, |
[z]Flim, |
Стали |
|
тс |
МПа |
МПа |
МПа |
МПа |
45 |
Улучшение |
235-262(2) |
540 |
700 |
1,8НВср + 67 |
1,75НВс |
|
|
269-302(1) |
650 |
850 |
|
р |
40Х |
Улучшение |
235-262(2) |
640 |
850 |
2НВср + 70 |
1,75НВс |
|
|
269-302(1) |
750 |
950 |
|
р |
40ХН |
Улучшение |
235-262(2) |
630 |
850 |
2,5НВср + 170 |
370 |
|
|
269-302(1) |
750 |
950 |
|
|
20Х |
Цементация |
тс 56-63 |
800 |
1000 |
19тсго |
480 |
|
и закалка |
|
|
|
|
|
Марка стали и для шестерни, и для колеса выбирается одинаковая.
Задание 2. Рассчитать допускаемые контактные напряжения для шестерни [о]Н1, МПа и для колеса [о]Н2, Мпа по формуле:
где [o]Hiim - предел контактной выносливости для шестерни и для колеса по формулам из табл. 2.1, МПа;
10
ZN = 1 - коэффициент долговечности рассчитывается из отношения числа циклов к ресурсу передачи в числах циклов перемен напряжений;
ZR = 0,95 - коэффициент влияния шероховатости;
ZV = 1,08 - коэффициент влияния окружной скорости;
SH - коэффициент запаса прочности, принять равным 1,5 - для улучшения; 1,8 - для цементации и закалки.
Задание 3. Рассчитать допускаемые напряжения по изгибу для шестерни [o]F1, МПа и для колеса [o]F2, МПа по формуле:
где [o]Flim - предел выносливости по изгибу для шестерни и для колес определяется по формулам из табл. 2.1, МПа;
Yn - коэффициент долговечности рассчитывается из отношения числа циклов к ресурсу передачи, принять равным 1,0;
Yr - коэффициент влияния шероховатости, принять равным 1,0;
Ya - коэффициент влияния двустороннего приложения нагрузки, принять равным 1,0;
SF - коэффициент запаса прочности, принять равным 1,7.
Задание 4. Вычислить межосевое расстояние согласно данным своего варианта из табл. 2.2: Т1, Нм - вращающий момент на шестерне; n1, мин-1 - частота вращения шестерни; u - передаточное число (передаточное отношение) зубчатой передачи; Lh, час - время работы передачи (ресурс).
Вариа |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
нт |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т1, Нм |
40 |
65 |
55 |
50 |
60 |
45 |
47 |
63 |
54 |
41 |
П1, |
920 |
1210 |
1160 |
1030 |
1440 |
870 |
965 |
1015 |
1180 |
985 |
-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u |
3 |
4 |
4,5 |
3,5 |
2,5 |
4,5 |
3,5 |
4 |
5 |
3 |
Lh- |
22,5 |
32,0 |
27,5 |
23,0 |
24,5 |
25,8 |
29,2 |
26,2 |
27,4 |
30,7 |
103, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Час |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|