Расчет привода при выбранном электродвигателе АИР100L4

Страницы работы

Содержание работы

  1. Кинематический расчет привода

1.1.  Выбор электродвигателя

, [кВт]

 - кпд привода,

 - кпд конической передачи

- кпд зубчатой цепной передачи

кВт

По таблице:

 кВт

Для выбора двигателя нужно определить частоту вращения вала и

- передаточное число

 - угловая скорость электродвигателя

 - угловая скорость на выходе

 с-1

 с-1

 с-1

 с-1

 с-1

 кВт

 кВт

 кВт

 кВт

Чтобы определить двигатель, нужно выбрать частоту вращения


об/мин

750

1000

1500

3000

9,8

13

19,6

39,25

2,8

3,7

5,6

11,2

По ГОСТ  кВт

По таблице выбираем

По таблице выбираем марку  электродвигателя – АИР100L4

Скольжение  (по таблице)

Частота вращения:

- номинальная частота вращения

 - по таблице

 об/мин

Уточнение передаточных чисел:

 

  

 

 

 

1.2.  Кинематические параметры

Табл. 2.

вала

Р, кВт

Т, Н*м

n , об/мин

w , с-1

1

3,36

22,77

1410

147,58

2

3,2

120,2

256

26,8

3

2,9

374,5

76,5

8

Мощность на валу, кВт:

 кВт

 кВт

 кВт

 кВт

 кВт

Число оборотов на валу, об/мин:

об/мин

 об/мин

 об/мин

Угловая скорость на валу, с-1:

 

Момент вращения на валу, Н*м:

Все полученные результаты сведем в таблицу 2.

 - мощность на валу, кВт

- частота вращения на валу, об/мин

 - угловая скорость на валу, с-1

 - момент вращения на валу, н*м

  1. Расчет зубчатой передачи

2.1.  Выбор материала и термической обработки

Выбираем  сталь 40ХН. Этот материал имеет соответствующую термическую обработку.

Колесо: улучшение         269…302

 285

Шестерня: закалка ТВЧ           

2.2.  Допускаемые напряжения

 - допускаемое контактное напряжение

- допускаемое напряжение изгиба

Число циклов:

Колесо:

Шестерня:

Коэффициент долговечности:

Для колеса:  

Для шестерни:         

Допускаемые напряжения нулевые соответствующие числу циклов.

Для колеса:

Допускаемые нулевые напряжения, соответствующие числу циклов:

Для колеса:   МПа

 МПа

Для шестерни: МПа

МПа (для данного материала)

Допускаемые контактные напряжения с учетом времени работы

Для колеса:    МПа

 МПа

Для шестерни:

 МПа

 МПа

Принимаем , тогда  МПа

Среднее расчетное допускаемое напряжение:

МПа

2.3.  Диаметр внешней делительной окружности колеса:

м

По табл.

Для прямозубых колес

2.4.  Углы делительных конусов, конусное расстояние и ширина колес

Конусное расстояние

 мм

Ширина колес:

мм

2.5.  Модуль передачи

 для прямозубых колес

 выбираем из  и  min.

2.6.  Число зубьев колес

Округляем

Округляем

2.7.  Фактическое передаточное число

Отклонение

2.8 Окончательные размеры колес

Делительные диаметры колес:

 мм

 мм

Коэффициенты смещения:

                        

                        

Внешние диаметры колес

 мм

 мм

2.8.  Силы в зацеплении

 Н

 vv

Осевая сила на шестерне:

 Н

Радиальная сила на шестерне:

Н

Осевая сила на колесе:

 Н

Радиальная сила на колесе:

 Н

2.9.  Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба

Напряжения изгиба в зубьях колеса:

;

мм

 - для прямозубой

 Па

163,391 МПа < 187,9 МПа

Напряжения изгиба в зубьях шестерни:

154,9 МПа < 225,7 МПа

2.11 Проверка зубьев колес по контактным напряжениям

 МПа

576,9 МПа < 608,13 МПа

  1. Основные параметры вала

Диаметр вала

Для быстроходного вала  Н/мм2

Для тихоходного вала  Н/мм2

 мм

По ГОСТ принимаем

 мм

;

Принимаем по ряду

3.1.Выбор подшипника

Подбираем подшипники по таблице №7309

- диаметр буртика подшипника

 мм (по ГОСТ принимаем 52 мм)

 - диаметр под колесом

 мм (по ГОСТ  принимаем 55 мм)

 - диаметр упора

 мм  (по ГОСТ)

3.2. Длины вала

 мм

 мм

Шпоночные пазы, галтели, канавки, фаски выбираем согласно таблице ГОСТ.

3.3. Расчет вала на прочность

Основными нагрузками на валы являются силы от передач. Силы на валы передаются через касательные на них детали: зубчатые или червячные колеса, звездочки, шкивы и муфты. При расчетах принимают, что касательные на вал детали передают силы и моменты на валу на середине своей ширины. Под действием постоянных по величине и направлению сил во вращающихся валах возникают напряжения, изменяющихся по симметричному циклу.

Вычерчиваем схему нагружения вала в вертикальной плоскости XAZ, представляя его в виде балки на двух опорах А и В.

Определяем величину изгибающего момента , возникающего в результате действия осевой силы  

, где d – делительный диаметр колеса

 Н*м

 - окружная сила, Н

- радиальная сила, Н

 - осевая сила, Н

Рассчитываем реакции опор в точках А и В из условий равновесия.

Относительно т. В

 Н

Проверка:

Определяем изгибающие моменты по нагруженным участкам вала в вертикальной плоскости XAZ:

             

                  

                    Н*м

           

                    Н*м

                    Н*м

             Н*м

                    Н*м

                   Н*м

Строим эпюру изгибающих моментов в вертикальной плоскости (В).

Похожие материалы

Информация о работе