Расчет редуктора

[pic 1]

1. Выбор электродвигателя

Для того, чтобы подобрать электродвигатель, необходимо рассчитать мощность на ведущем валу привода

[pic 2]

где  – мощность на выходном валу, определим по формуле:[pic 3]

[pic 4]

где M – момент на ведущем валу, рассчитаем по формуле:

[pic 5]

где F – сила, действующая на рабочий барабан, равная 0,9 кН;

 – радиус рабочего барабана, равный 0,22 м.[pic 6]

[pic 7]

𝜔 – угловая скорость ведущего валка, рассчитаем по формуле:

[pic 8]

где T – период вращения барабана, рассчитаем по формуле:

[pic 9]

где  – диаметр барабана, равный 0,44 м;[pic 10]

 – скорость вращения барабана, равная 1,6 м/с.[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

 – КПД привода, рассчитаем по формуле:[pic 15]

[pic 16]

где  – КПД редуктора, принимаем равным 0,98;[pic 17]

 – КПД ременной передачи, принимаем равным 0,95;[pic 18]

 – КПД муфты компенсирующей, принимаем равным 0,98;[pic 19]

 – КПД пары подшипников, принимаем равным 0,995;[pic 20]

m – число пар подшипников в приводе равно 3.

[pic 21]

[pic 22]

Был выбран двигатель АИР 100L6

[pic 23]

[pic 24]

Уточнение передаточных чисел привода и редуктора

Уточненное передаточное число привода вычислим по формуле:

[pic 25]

где  – номинальная частота вращения электродвигателя, равная 940 об/мин.;[pic 26]

 – частота вращения вала рабочего барабана, определим по формуле:[pic 27]

[pic 28]

[pic 29]

[pic 30]

Определим передаточное число редуктора по формуле:

[pic 31]

где - передаточное число ременной передачи, принимаем равным 3.[pic 32]

[pic 33]

Из стандартного ряда величин принимаем передаточное число редуктора равным 4,50.

Кинематический и силовой расчет привода

Вал первый (вал электродвигателя):

Частота вращения =945 об/мин.[pic 34]

Угловую скорость  определим по формуле:[pic 35]

[pic 36]

[pic 37]

Мощность электродвигателя , равна 2,2 кВт.[pic 38]

Вращающий момент  определим по формуле:[pic 39]

[pic 40]

[pic 41]

Вал второй (быстроходный вал редуктора):

Частоту вращения  определим по формуле:[pic 42]

[pic 43]

[pic 44]

Угловую скорость  определим по формуле:[pic 45]

[pic 46]

[pic 47]

Мощность быстроходного вала редуктора , определим по формуле:[pic 48]

[pic 49]

[pic 50]

Вращающий момент  определим по формуле:[pic 51]

[pic 52]

[pic 53]

Вал третий (тихоходный вал редуктора):

Частоту вращения  определим по формуле:[pic 54]

[pic 55]

[pic 56]

Угловую скорость  определим по формуле:[pic 57]

[pic 58]

[pic 59]

Мощность тихоходного вала редуктора , определим по формуле:[pic 60]

[pic 61]

[pic 62]

Вращающий момент  определим по формуле:[pic 63]

[pic 64]

[pic 65]

Вал четвертый (рабочий вал барабана):

Частота вращения =70 об/мин.[pic 66]

Угловая скорость  [pic 67]

Мощность быстроходного вала редуктора , определим по формуле:[pic 68]

[pic 69]

[pic 70]

Вращающий момент  определим по формуле:[pic 71]

[pic 72]

[pic 73]

Определим относительное отклонение мощностей входного и выходного валов редуктора по формуле:

[pic 74]

[pic 75]

Проектирование цилиндрической передачи редуктора

Определим срок службы зубчатой цилиндрической передачи по формуле:

……

[pic 76]

В качестве материала зубчатых колес была выбрана конструкционная легированная сталь 40Х.

Твердость материала зубчатого колеса  принимаем равной 240[pic 77]

Твердость шестерни  по условию , равна 270.[pic 78][pic 79]

Допускаемое контактное напряжение колеса и шестерни определим по формуле:

[pic 80]

где  – предел выносливости для шестерни определяется по условию , равен 610;[pic 81][pic 82]

- предел выносливости для колеса определяется по условию , равен 550;[pic 83][pic 84]

 – коэффициент безопасности для колеса и шестерни принимаем равным 1,1;[pic 85]

 – коэффициент долговечности определяется по формуле:[pic 86]

[pic 87]

где  – базовое число циклов контактных напряжений определяется по условию:[pic 88]

[pic 89]

[pic 90]