Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Выбор материала и расчёт допускаемых напряжений



2016-01-05 391 Обсуждений (0)
Выбор материала и расчёт допускаемых напряжений 0.00 из 5.00 0 оценок




Общие положения

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных (колес) передач, выполненных в виде отдельного агрегата и служащих для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.

Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещены элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и др. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников или устройства для охлаждения

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
БНТУ 105091.021.ПЗ БНТУ 105081.018.ПЗ

Характеристика проектируемого привода:

· Тип редуктора – цилиндрический косозубый одноступенчатый редуктор с горизонтальным расположением валов;

· Тип открытой передачи – клиноременная передача;

· Режим нагрузки – постоянный;

· Долговечность привода – 15000ч.

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
БНТУ 105091.021.ПЗ БНТУ 105081.018.ПЗ


Выбор электродвигателя и кинематический расчёт.

Примем следующие значения КПД :

для муфты ……………………………….……………………ηм=0,98

для цилиндрической передачи…...……….…………………ηзуб=0,98

для ременной передачи …………...……………………… .ηр=0,95

для пары подшипников …….……………...……………… .ηподш=0,99

Определяем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

;

где hм – КПД соединительной муфты. hм = 0,98;

hр – КПД ременной передачи. hр = 0,95;

hцил – КПД цилиндрической передачи. = 0,97;

hподш – КПД пары подшипников качения. hпк = 0,99;

Определяем требуемую мощность электродвигателя:

;

;

;


Ртр=3,5 => Pэл=4 кВт [1, с.321]

Изм.  
лист
№ докум.  
Подпись  
Дата  
 
 
БНТУ 105091 1.018.ПЗ
Выбор электродвигателя заключается в подборе подходящей модели для данного типа редуктора по развиваемой мощности, которая определяется по известной мощности на выходном валу привода.

По ГОСТ 19523-81 выбираем электродвигатель 132S6/965 номинальной мощностью Рном=3кВт, частотой вращения nэд=955 мин-1, номинальной частотой вращения nном=1000 мин-1.

Определение передаточного числа привода и его ступеней.

Расчетное передаточное отношение привода:

;

 

;

;

;

 

 

Частота вращения валов привода:

;

;

;

;

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
 
БНТУ 105091.021.ПЗ БНТУ 105081.018.ПЗ

 


3.

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
БНТУ 105091.021.ПЗ  
Определение мощностей и передаваемых крутящих моментов

Мощности на валах

;

;

;

 

Крутящие моменты

;

;

;

;

 

Результаты кинематического расчета

«№» Вал Частота вращения n, Мощность P, кВт Крутящий момент T, Нм
3,563 11,81  
3,435 20,50  
3,295 78,66  
3` 3,199 76,37  

 

 

Расчет передач

 

Расчёт зубчатой передачи

Выбор материала и расчёт допускаемых напряжений

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
БНТУ 105091.021.ПЗ
Для изготовления шестерни и колеса передачи редуктора выбираем сталь 40Х (ГОСТ 4543). Термообработка – улучшение: для шестерни – до твердости ННВ1 = 325 НВ, для колеса – до твердости ННВ2 = 270 НВ

Допускаемые напряжения определяются для шестерни и колеса по формуле:

 

;

 

где σН lim b – предел контактной выносливости поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов напряжений :

 

σН lim b1 = 2HНВ1 + 70 = 2 · 325 + 70 = 720 МПа;

σН lim b2 = 2HНВ2 + 70 = 2 · 270 + 70 = 610 МПа;

SH – коэффициент запаса прочности; для зубчатых колес с однородной структурой материала SH = 1,1 (при твердости колес ННВ < 350 НВ);

NH lim – базовое число циклов нагружений, соответствующее пределу выносливости

NH lim=30 (ННВ)2,4 ≤ 120·106 циклов, где ННВ – твердость материала рассчитываемого зубчатого колеса в единицах НВ;

 

NH lim1 = 30 · (325)2,4 = 32 · 106 циклов;

NH lim2 = 30 · (270)2,4 = 20,5 · 106 циклов;

NK – число циклов перемены напряжений, соответствующее заданному сроку службы передачи при постоянной нагрузке:

 

NK = 60 · с · n · Lh,

 

где с =1 – число колес, находящихся в зацеплении с рассчитываемым;

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
БНТУ 105091.021.ПЗ  
Lh =15000ч. – срок службы привода;

n – частота вращения рассчитываемого зубчатого колеса.

NK1 = 60 · с · n2 · Lh = 60 · 1 · 1600·15000 = 1440000000циклов;

NK2 = 60 · с · n3 · Lh = 60 · 1 · 400 · 15000 = 360000000 циклов.

ZR – коэффициент, учитывающий влияние исходной шероховатости сопряженных поверхностей зубьев;

ZV – коэффициент, учитывающий влияние окружной скорости;

ZL – коэффициент, учитывающий влияние вязкости смазного материала;

ZX – коэффициент, учитывающий размер зубчатого колеса ;

ZW – коэффициент, учитывающий влияние перепада твердостей материала сопряженных поверхностей зубьев.

ZR × ZV × ZL × ZX· ZW = 0,9

Так как NH lim 1< NK 1 и NH lim2 < NK 2, то

;

;

;

;

Для цилиндрической косозубой передачи для расчета принимается:

σНР = 0,45(σНР 1 + σНР 2) > σНР min;

при выполнении условия σНР 1–2 < 1,23 σНР min;

)=0,45(459,46+412,24)=392,78 МПа;

;

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
БНТУ 105091.021.ПЗ  

;

Так как σНР меньше минимального из двух значений σНР 1 и σНР 2, в качестве расчетного напряжения принимаем минимальное значение

.



2016-01-05 391 Обсуждений (0)
Выбор материала и расчёт допускаемых напряжений 0.00 из 5.00 0 оценок









Обсуждение в статье: Выбор материала и расчёт допускаемых напряжений

Обсуждений еще не было, будьте первым... ↓↓↓

Отправить сообщение

Популярное:
Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе...
Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас...



©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (391)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.006 сек.)