Выбор электродвигателя и кинематический расчет

 

Определение требуемой мощности электродвигателя

 

- требуемая мощность электродвигателя (2.1)

P_вых=F∙ = 2,8∙ 1,2=3,36 кВт

где: -коэффициент полезного действия (КПД) общий.

Рассчитываем общий КПД

 

КПД ремённой передачи – 0,95; η_рем =0,95;

КПД червячной передачи - 0,8; η_чер= 0,8;

КПД пары подшипников – 0,99; η_п.подш= 0,99;

КПД упругой муфты – 0,98; η_муф = 0, 98;

 

Находим общий КПД привода:

 

η_пр= η_{рем ∙} η_чер∙ η_{муф ∙} η_п.подш³= 0.95 ∙ 0,8∙0,98∙ 0.99³= 0,723

 

=4,647 кВт

Частота вращения выходного вала

Частоты вращения выходного вала:

 

 

 

Определяем общее передаточное число привода:

 

По требуемой мощности P_тр=4,647 кВт выбираем электродвигатель Марки 112M4/1445

 

Определяем общее передаточное число привода:

 

 

P_эл=5,5 кВт

U_общ=U_ред*U_рем

 

Примем,что U_ред=20

Тогда U_рем= =1,214

Частоты вращения валов

Определим частоты вращения валов:

 

n₁ = n_эл= 1445об/мин;

об/мин;

об/мин;

Определение мощностей и передаваемых крутящих моментов

=P_тр=4,647кВт;

 

Моменты на валах

Определим моменты на валах:

Таблица 1.

№ вала	P, кВт	n, об/мин	T, Н∙м	u
	4,647		30,713	Uрем =1.214   Uред=20
	4,37	1190,28	35,058
	3,461	59,514	555,37

РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧ ПРИВОДА

Червячная передача

 

V_s=0.45 10^-3 n₂U_ред =0.45 10³ 59,514 20 =4,4м/c.

Определение допускаемы напряжений

По таблице 2.10 примем мателиал червячного колеса серый чугун марки СЧ15 отливка в кокиль σ_в=320 Н/м²

Материал червяка – сталь марки 35ХМ, закалка витков червяка с нагревом ТВЧ, поверхностная твердость 48...53HRC?????????????

Допускаемые контактные напряжения

[σ]_н= [σ]_н0-25 V_s=300-25 4,4=190Н/мм2.

Делительное напряжение изгиба

[σ]_F0=0.22 σ_в=0.22 320=70.4Н/мм²

Допускаемые напряжения изгиба при расчете на выносливость σ _FP определяются по формуле

[σ]_F=K_fl [σ]_F0=0.555 39.4=35.072.

где [σ]_F0– делительное напряжение изгиба,

K_fl – Коэффициент долговечности.

K_fl= =0,555.

N=60 n₂ L_n=60 328.218 10000=196930800.

ГдеN – общее число циклов нагружений,n₂– частота вращения вала 328,218об/мин, L_n – долговечность редуктора.

 

4.3 Расчет межосевого расстояния:

 

= = 140.178 мм.

 

Принять ближайшее стандартное значение - 𝑎_w=140 мм.

 

 

Подбор основных параметров передачи.

Примем число витков червяка z₁=2;

По известному значению передаточного числа определяем число витков (заходов) червяка и число зубьев колеса:

 

Z1 = 2

Z₂ = Z₁ U= 2 · 20 = 40.

 

Расчет модуля зацепления:

 

 

m=(1,5...1,7)· = (1,5...1,7)· =5,25...5,95 мм.

 

 

Принять ближайшее табличное значение: m=5 мм.

 

q=2· -z₂=2· -40=16.

 

Принимаем q=16.

 

Расчет коэффициента смещения инструмента:

 

 

4.4.1 Диаметры делительных окружностей для червяка:

 

d₁ = m×q = 5×16 = 80 мм.

 

Диаметр вершин витков червяка

 

d_a1=d₁+2×m=80+2×5=90мм.

 

Диаметр впадин витков червяка

d_f1=d₁-2,4×m=80-2,4×5=68мм.

 

Длина нарезанной части шлифованногочепвяка

 

b₁>=(11+0,06×z₂) ×m+25=(11+0,06×40) ×5+25=92мм.

Принимаем b₁=92мм.

 

Делительный угол подъема витка червяка при z₁=2 иq=16;

принимаем 7,07^о.

Основные размеры винца червячного колеса

Делительный диаметр червячного колеса

d₂=z₂×m=40×5=200мм.

Диаметр вершин зубьев червячного колеса

d_a2=d₂+2×m=200+2×5=210мм.

Диаметр впадинвпадин зубьев червячного колеса

d_f2=d₂-2,4×m=200-2,4×5=188мм.

Наибольший диаметр червячного колеса

d_am2<=d_a2+(6× +2)=210+(6× +2)=217,5мм.

Ширина венца червячного колеса

b₂<=0,75×d_a1=0,75×90=67,5мм.

Окружная скорость червяка

V₁= =1,37м/с.

Скорость скольжения

V_s = = =1,4м/с.

При этой скорости

[σ]_н2=175-35×1,381=126,665.