Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет привода

 

Напряжения  изгиба   (МПа)                                                 126,33                               131,84

допускаемые                                                274,50                                274,50

Напряжения  контактные   (МПа)                                       464,14                              464,14

допускаемые                                                492,27                                492,27

Твердость                                                                                25,00                                    25,00

 

Конец

 

 

 

Результаты   расчета   зубчатой   передачи:

Межосевое  расстояние   (мм)   ==                                                                              84,81

Вращающий   момент   на   колесе   (Нм)   =                                                          185,30

Модуль   зацепления   (мм)  =                                                                                        1,50

Угол   наклона   зубьев   (град)  =                                                                                11,00

Усилия  в  зацеплении   (Н)   :      окружное   =                                                       2994,17

  радиальное  =                                          1130,96

  осевое  =                                                     582,01

Передаточное   число   =                                                                                                2,70

Коэф.   относительной   ширины  венца   =                                                                   ,40

                                                   Шестерня                       Колесо

Диаметр   делит,   окружности   (мм)   =                                      45,84                            123,77

Число   зубьев   =                                                                            30,00                             81,00

Ширина  венца   (mm)  =                                                                37,00                              35,00

Материал:

                                                       сталь 40 Х (улучш.+закал.)   сталь 40 Х (улучш.+закал.)

 

Напряжения  изгиба   (МПа)                                           226,53                           229,71

допускаемые                                          335,93                           335,93

Напряжения   контактные   (МПа)                                 691,09                           691,60

допускаемые                                         1029,11                          797,60

Твердость                                                                         47,50                              47,50

 

Конец

 

 

 

 

Основываясь на результатах  расчёта, а именно на габаритных размерах передачи, на выполнении условий прочности и на пропорциональности элементов привода принимаем первый вариант исполнения тихоходной и быстроходной ступеней редуктора, при котором и шестерни и колеса выполняются из нормализованной стали 35.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         1.2.6 Исходные данные для расчёта клиноременной передачи

 

Данные необходимые  для расчёта передачи сведены  в таблицу 4.

 

Таблица 4– Исходные данные

 

Наименование параметра	Единицы величины	Значение
1. Мощность на быстроходном  валу	кВт	2,8
2. Число оборотов быстроходного вала	об/мин	950
3. Передаточное число  передачи		2,4
4. Отношение Тмах/Тном (из характеристики  электродвигателя)		2,2
5. Количество смен  работы передачи в течение  суток		1

 

 

        Из трех, полученных результатов  расчета клиноременной передачи выбираем расчет, в котором сила, действующая  на вал, межосевое расстояние и стоимость ремней сравнительно меньше с другими полученными вариантами расчета. На основании ниже изложенного мы выбираем расчет 2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета

 

Сечение клинового ремня.................................................................................................   ....    1

Диаметр ведущего шкива D₁, мм…………………..................................................... .....      112

Диаметр ведомого шкива D₂, мм................................................................................... .. ..    280

Действительное передаточное отношение  u.............................................................    2,538071

Межосевое расстояние передачи а, мм.......................................................................   382,9169

Длина ремня L1,мм.............................................................................................................    1400

Сила, действующая на вал F4, H................................................................................     1232,029

Количество ремней Z …………………………………................................................. .........    3

Стоимость ремней С, у.е ………………………….........................................................  1,092

Размеры сечения клинового ремня (мм)

 В= 8. 5

 D₁= 10

 H=  6

 Y0= 2,1

 

 

Результаты расчета

 

Сечение клинового ремня.........................................................................................................   2

Диаметр ведущего шкива D₁,мм..........................................................................................    112

Диаметр ведомого шкива D₂, мм .........................................................................................  280

Действительное передаточное отношение  u ………………………...……………...   2.538071

Межосевое расстояние передачи а , мм......................................................................   382,9169

Длина ремня L1, мм............................................................................................................    1400

Сила, действующая на вал F4, H..................................................................................   1273,196

Количество ремней Z.................................................................................................................   2

Стоимость ремней С, у.е……………………………….....................................................      924

Размеры сечения клинового ремня (мм)

В= 11

D₁= 13

H=  8

Y0= 2,8

 

Результаты расчета

 

Сечение клинового ремня..........................................................................................................   3

Диаметр ведущего шкива D₁,мм..........................................................................................    125

Диаметр ведомого шкива D₂, мм .........................................................................................   315

Действительное передаточное отношение  u …………………………..…………...   2.558376

Межосевое расстояние передачи а , мм........................................................................   444,275

Длина ремня L1, мм............................................................................................................    1600

Сила, действующая на вал F4, H.................................................................................   1448,495

Количество ремней Z................................................................................................................   2

Стоимость ремней С, у.е………………………………..................................................      1,664

Размеры сечения клинового ремня (мм)

В= 14

D₁= 17

H= 10,5

Y0= 4

2 Проектировочный расчет тихоходного  вала

 

Диаметр выходного конца  рассчитывается по формуле

 

Примем [ ]=10-30 МПа, тогда

 

 мм.

Примем из [1, с. 57] мм.

 

 

Диаметр под подшипник  рассчитывается по формуле

   

Примем из [1, с. 59] мм, тогда

 

 мм.

Примем из [1, с. 57] мм.

 

 

Диаметр под колесо 

 

где - диаметр буртика подшипника

 

 

Диаметр буртика подшипника рассчитывается по формуле

 

 мм,

где - фаска подшипника.

 

 

 мм, примем мм.

 

 

Диаметр буртика под  колесо рассчитывается по формуле

 

 мм.

мм.

 

 

Диаметр ступицы рассчитывается по формуле

 

 мм.

 

 

Длина ступицы рассчитывается по формуле

 

 мм.

 

 

Длина колеса рассчитывается по формуле

 

мм

 

 

Длина подшипника рассчитывается по формуле

 

 мм.

 

 

Длина выходного конца  вала рассчитывается по формуле

 

 

 

где - длина шпонки [2 стр.476]

 

 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          3. Проектировочный расчет быстроходного  вала

 

Диаметр выходного конца  рассчитывается по формуле

 

 

Примем [ ]=10-30 МПа, тогда

 

 

 мм.

 

Примем из [1, с. 57] мм.

 

 

Диаметр под подшипник  рассчитывается по формуле

   

 

Примем из [1, с. 59] мм, тогда 

 

 мм.

 

Диаметр буртика под  колесо рассчитывается по формуле

 

 мм.

мм.

 

 

 

          Длина подшипника рассчитывается  по формуле

 

 мм.

 

 

 

 

 

 

 

Длина ступицы рассчитывается по формуле

 

 

мм.

 

 

Диаметр ступицы рассчитывается по формуле

 

 

мм.

 

 

Длина шестерни рассчитывается по формуле

 

 

 

 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Расчет шпоночных соединений тихоходного вала

 

4.1 Шпонка на выходном конце вала

 

 мм, мм, мм, мм

Рабочая длина шпонки рассчитывается по формуле

 

 

                                               

 

 зависит от материала, из  которого изготавливается ступица  детали, которая сидит на валу. В данной схеме привода цепная  передача, а звездочки цепных  передач изготавливаются из стали.

 

 

 МПа.

 

 

Примем  МПа, тогда

 

 мм.

 

Общая длина шпонки рассчитывается по формуле

 

 

 мм.

 

Примем  мм.

Выбираем шпонку   ГОСТ 23360-78.

 

4.2 Шпонка под колесо

 

 мм; мм; мм; мм.

 

Рабочая длина шпонки  рассчитывается по формуле

 

;

 

 

 мм.

 

Общая длина шпонки рассчитывается по формуле

 

 

мм.

 

Примем  мм.

Выбираем шпонку ГОСТ 23360-78.

 

4.2 Шпонка на выходном конце быстроходного вала

 

 мм; мм; мм; мм.

 

Рабочая длина шпонки  рассчитывается по формуле

 

;

 

 

 мм.

 

Общая длина шпонки рассчитывается по формуле

 

 

мм.

 

Примем  мм.

Выбираем шпонку ГОСТ 23360-78.

 

 

5. Выбор подшипников

 

В данной схеме привода  рассматривается тихоходный вал  цилиндрической передачи, значит, рассчитывают отношение:

 

 

Условие выполняется, значит, выбираем шариковые радиальные однорядные. кВт, значит, выбираем легкую серию, мм.

 

Обозначение	d, мм	D, мм	В, мм	r, мм	, мм	, кН	кН
214	70	125	24	2.5	17.462	61.8	37.5