Расчет тихоходной ступени
Введение. Привод работает по следующему принципу: вращающий момент с вала электродвигателя 1 через соединительную муфту 2 передается на быстроходный вал редуктора 3. Редуктор двухступенчатый. Первая ступень представляет собой цилиндрическую косозубую передачу, вторая – цилиндрическую прямозубую передачу.
1 – Электродвигатель. 2 – Соединительная муфта. 3 – Редуктор. 4 – Соединительная муфта. 5 – Рабочий орган.
Исходные данные. 1. Синхронная частота вращения электродвигателя ; 2. Частота вращения на входе исполнительного механизма ; 3. Вращающий момент на входе исполнительного механизма ; 4. Срок службы привода ; суточная гистограмма нагружения привода.
Данные к гистограмме нагружения: Относительная нагрузка: Относительное время работы: Кинематический и силовой расчет привода. 2.1 Вычисляем мощность на валу исполнительного механизма: 2.2 Определяем КПД привода:
где - КПД редуктора; , - КПД соединительных муфт 1, 2. Принимаем согласно [1] КПД муфты Вычисляем КПД редуктора где – КПД пары подшипников. [1, стр. 7]; Z=3 – число пар подшипников; – КПД 1 и 2 ступеней редуктора соответственно. [2]; Тогда, из формулы (3) получим: Из формулы (2): 2.3 Определяем требуемую мощность электродвигателя:
2.4 Выбор электродвигателя.[2, приложение П1 ] 4А100L6У3 Характеристики: 2.5 Производим разбивку передаточного отношения по ступеням привода. Передаточное отношение редуктора.
Для редуктора выполненного по развернутой схеме рекомендуется [1] принимать: 2.6 Определяем вращающие моменты на валах: а) вал двигателя: (8) б) б/х вал редуктора: (9) в) промежуточный вал редуктора:
г) тихоходный вал редуктора: д) на валу исполнительного органа: = =408.7 0.98=400.5 (12) 2.7 Вычислим частоты вращения валов: а) быстроходный вал: б) промежуточный вал: в) тихоходный вал: Расчет тихоходной ступени. (цилиндрическая прямозубая передача) 3.1 Выбор материалов. Ввиду отсутствия ограничения по весу и габаритным размерам, а также для обеспечения технологичности изготовления, примем следующие материалы: -для изготовления колеса: сталь 45 с термообработкой нормализация. Твердость – 175…205 HB. -для изготовления шестерни: сталь 45 с термообработкой улучшение. Твердость - 215..245 HB. Выбранный способ термической обработки позволяет производить нарезание зубьев после ее выполнения. Более высокое значение твердости шестерни, чем колеса уменьшает склонность к заеданию и обеспечивает выравнивание долговечности зубчатых колес по критерию износостойкости. 3.2 Определяем допускаемые контактные напряжения 3.2.1 Определим базовое число циклов перемены контакных напряжений: (15) 3.2.2 Фактическое число циклов перемены контактных напряжения:
3.2.3 Определим коэффициент долговечности по контакным напряжениям:
3.2.4 Предел выносливости при базовом цикле перемены напряжений для термообработки нормализация и улучшение[2, таб. 3.2]: (18) 3.2.5 Допускаемые контактные напряжения: (19) где - при объемной термообработке Принимаем
3.3 Расчет на изгибную прочность. 3.3.1 Фактическое число циклов: где m – показатель степени кривой усталости. При HB<350: m=6. (21) 3.3.2 Коэффициент долговечности: (22) где базовое число циклов [2, стр. 45]:
3.3.3 Предел выносливости при от нулевом цикле изгиба. -для термообработки улучшение и нормализация[2, таб. 3.9]: (23)
3.3.4 Вычислим допускаемые напряжения изгиба. (24) где – коэффициент, зависящий от безотказной работы. для улучшения: [2, таб. 3.9] – коэффициент, зависящий от способа получения заготовки. для проката: [2, стр. 44] 3.4 Проектный расчет цилиндрической прямозубой передачи. Расчет ведем по методике книги [2]. 3.4.1 Определяем межосевое расстояние из условий контактной прочности. (25) где - коэффициент ширины зубчатого венца. Принимаем – коэффициент нагрузки. Принимаем Примем наиболее близкое стандартное значение. мм [2, стр.36]
3.4.2 Определяем значение модуля зацепления.
Возьмем значение из ряда. [2, стр. 36]. 3.4.3 Определяем количество зубьев на шестерне и колесе. - суммарное число зубьев: - число зубьев шестерни: - число зубьев колеса: (29) 3.4.4 Вычисляем геометрические параметры зубчатых колёс. а) диаметры делительных окружностей:
б) диаметры окружностей вершин:
в) диаметр окружностей впадин:
г) ширина зубчатого венца: - колеса: (33) - шестерни: (34) Примем . Проверка межосевого расстояния: (35) Проверка сходится. 3.5 Проверочный расчет на контактную прочность. 3.5.1 Определяем окружную скорость в зацеплении. Назначаем 9 степень точности изготовления зубчатых колёс [1, таб. 2.5]. 3.5.2 Уточним коэффициент динамической нагрузки . Назначим [2, таб. 3.6] 3.5.3 Определим коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба . Коэффициент ширины зубчатого венца:
[2, таб. 3.5] 3.5.4 Определим коэффициент нагрузки (38) 3.5.5 Определим фактические контактные напряжения. (39)
Условия контактной прочности выполняются. 3.6 Определим коэффициент нагрузки. (40) где коэффициент динамичности нагрузки назначим коэффициент концентрации назначим [2, таб.3.7]. 3.6.2 Определим коэффициент формы зуба [1, таб. 2.10]:
3.6.3 Фактические напряжения изгиба.
=170 Условия изгибной прочности выполняются.
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1358)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |