- 1 Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет привода
- Двигатель является одним из основных элементов машинного агрегата. От типа двигателя, его мощности, частоты вращения и прочего зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики рабочей машины и ее привода.
- Исходные данные (см. техническое задание): схема привода;(.....)
1.4 Уточнение передаточных чисел привода
Общее передаточное число привода
, (1.7)
где - ассинхронная частота вращения двигателя, об/мин (таблица 1.3).
, (1.8)
- передаточное отношение редуктора;
- передаточное отношение передачи с гибким тяговым органом.
Принимаем из таблицы 1.2, тогда
(1.9)
1.5 Кинематический и силовой расчеты
Силовые (мощность Р и вращательный момент Т) и кинематические (частота вращения п и угловая скорость ) параметры привода рассчитывают на валах зная мощность двигателя Р и его асинхронную частоту вращения п (таблица 1.5).
Результаты расчетов заносим в таблицу 1.6.
2 Выбор материала для изготовления зубчатых колес. Определение допускаемых напряжений
В настоящее время основным материалом для изготовления зубчатых колес является сталь, на прочность которой влияет твердость. Упрочнение стали достигается термической или химико-термической обработкой. Так как в задании на курсовой проект (КП) нет особых требований, то для изготовления зубчатых колес назначают, как правило, конструкционные стали следующих марок: сталь 45; 40Х; 40ХН и др. При сравнительно небольшой мощности привода (до 8 кВт) и в условиях индивидуального и мелкосерийного производства назначают термообработку – улучшение или закалку с последующим отпуском. Зубья таких колес хорошо прирабатываются и не подвержены хрупкому разрушению.
Возможны и другие методы упрочнения.
Таблица 1.5
Примечание: дв – двигатель, оп – открытая передача, зп – закрытая
передача (редуктор), м – муфта, рм – рабочая машина, пк – под-
шипник качения.
Таблица 1.6
Вал |
, об/мин |
, с-1 |
Р, кВт |
Т, Нм |
дв |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
рм |
|
|
|
|
Сведения о материалах и термообработке приведены в таблицах 2.1 и 2.2.
Для лучшей приработки зубьев, твердость шестерни назначают выше твердости колеса
(2.1)
Для увеличения нагрузочной способности и уменьшения размеров передачи, разность твердостей зубьев шестерни и колеса может быть выше
2.1 Допускаемые контактные напряжения
, МПа (2.2)
где - предел контактной выносливости;
- коэффициент запаса прочности (безопасности) выбирают по таблице 2.2.
- коэффициент долговечности.
При спокойной нагрузке = 1 (такой вид нагрузки задан студентам технологических специальностей).
При переменной нагрузке (такой вид нагрузки задан студентам механических специальностей).
(2.3)
где - базовое число циклов изменения напряжений определяют по средней твердости поверхностей зубьев;
.
Если твердость задана в единицах НRС , ее переводят в единицы НВ.
|
НRС |
45 |
47 |
48 |
50 |
51 |
53 |
55 |
60 |
62 |
65 |
|
НВ |
425 |
440 |
460 |
480 |
495 |
522 |
540 |
600 |
620 |
670 |
При спокойной нагрузке =1, при переменной - рассчитывают по формуле
, но 2, (2.8)
где = 4106 – базовое число циклов изменения напряжений,
- эквивалентное число циклов изменения напряжений определяют аналогично, что и по формуле 2.4
, (2.9)
- коэффициент, учитывающий режим нагружения выбирают по таблице 2.3.
Показатель степени = 6 при твердости 350 НВ; = 9 при твердости 350 НВ.
Если 4106 принимают =1, если - = 2.
- коэффициент, учитывающий влияние двухстороннего приложения нагрузки.(.......)