Расчет и конструирование цилиндрического зацепления

Кинематическая схема 10

[pic 1]

1 - электродвигатель, 2 – муфта, 3 - подшипники качения, 4 – цилиндрический косозубый редуктор, 5 – открытая коническая прямозубая передача, 6 – вал рабочей машины.

Исходные данные

1. Выбор двигателя. Кинематический расчет привода.

Определение мощности на выходе, Рв

Рв=F⋅V=5000·0.52=2600 Вт

где F - тяговая сила  на валу рабочей  машины, Н

       [pic 4]-скорость вала рабочей машины, м/с

 Определение общего КПД привода

η=ηред ·ηкп ·η2пк⋅ ηм =0,96· 0,94· 0,992·0,98=0,867

       где ηред=0,96 – КПД редуктора передачи

              ηкп=0,94 – КПД конической передачи

              ηм=0,98 – КПД муфты

              ηпк=0,99 – КПД подшипников

 Определение требуемой мощности электродвигателя, РЭ.ТР

Рдв.тр= Рв/η=2600/0.867=2999.7 Вт

Синхронная частота вращения двигателя, nc=750 об/мин

Номинальная мощность двигателя, Рном=3000 Вт

      Принимаю двигатель асинхронный, короткозамкнутый, трехфазный серии 4А, общепромышленного применения; закрытый, обдуваемый, тип 4АМ112MB8У3, nном=700 об/мин  

1. Определение передаточных отношений и частот вращений валов

Быстроходного  nб= nном=700 об/мин

Тихоходного  nп= nб/iI

Приводного nт= nн/iII

nвых= nт, где:

nб, nп, nт –частоты вращения валов

iм, iI, iII –передаточные отношения

iобщ= nном/ nвых , где

iобщ – передаточное отношение редуктора

nном - номинальная частота вращения вала двигателя

nвых - частота вращения выходного вала редуктора

nвых=[pic 5]=[pic 6][pic 7]=27.45 об/мин

iобщ=700/27.45=25.5

Принимаем iI=5, тогда                iII=25.5/5=5.1

nп=700/5=140 об/мин

nт=140/5.1=27.45 об/мин

 Определение моментов на валах

момент на приводном валу

[pic 8] Нм, где

момент на валу тихоходной ступени

[pic 9] Нм

момент на валу быстроходной ступени

[pic 10] Нм

момент на двигателе

[pic 11] Нм

2. Расчет цилиндрической ступени редуктора

Выбор материалов зубчатых колес. Определение допускаемых напряжений

1. Выбираем  твердость, термообработку и материал зубчатой передачи.

а) определяем марку стали: для шестерни и колеса – сталь 40Х, твердость ≤350 НВ. Разность средних твердостей

НВ1с–НВ2с=20…50.  

б) определяем механические характеристики стали 40х: для шестерни твердость 235…262 НВ1, термообработка – улучшение , Dпред=200 мм, Sпред=125 мм; для колеса твердость 269…302 НВ2, термообработка – улучшение, Dпред=125 мм, Sпред=80 мм.

в) определяем среднюю твердость зубьев шестерни и колеса:  НВ1СР=(235+262)/2=248,5; НВ2СР=(269+302)/2=285,5.        

2. Определяем допускаемые контактные напряжения для зубьев шестерни [σ]Н1 и колеса [σ]Н2.

а) рассчитываем коэффициент долговечности KHL.

Наработка за весь срок службы: