Проектирование привода элеватора (тяговое усилие на элеваторе - 12000 H, скорость цепи элеватора - 0,1 м/с), страница 2

Выберем передаточное отношение для тихоходной ступени U_Т=3

Передаточное отношение редуктора равно

Тогда передаточное отношение открытой передачи будет равно:

Выбираем по ряду передаточное отношение открытой передачи равное 3,15.

Расчёт передаточного отношения и его погрешности:

nдв=1000 об/мин      uобщ.3 расч = u рем* u чер* u кон=3.15*25*3=236.25

nио=nдв/ uобщ.3 расч =1000/236.25=4.233 об/мин    Dn=nио-nиор/nио*100%=0.1

КПД привода на схеме рис.3 равен:

hобщ=hрем*hчер*hцил*(h)**3=0.97*0.97*0.83*0.99**3=0.813

Требуемая мощность рассчитывается по формуле:

Вт

                                       

3 Выбор кинематической схемы.

Схема №1

Червячный передача рис.1 является простой в компоновке, достаточно низкая ошибка по передаточному отношению ,но имеет низкий КПД и сложности в настройке червячной передачи.

Схема №2

В данной схеме изображенной на рис.2, простая компоновка, но будет не целесообразно ставить коническое колесо и червяк на один вал, возникнут дополнительные напряжения и сложности с настройкой червяка. Также задействовано верхняя граница передаточного отношения для конической передачи, равное трем, что тоже накладывает свои ограничения.

Схема №3

В схеме изображенной на рис.3 достаточно низкая ошибка по передаточному отношению  (Dn=0.1 ), высокий КПД (). Исправлена и проблема настройки червячной передачи. Все передаточные отношения взяты в срединах рекомендуемых диапазонов.

схему (рис. 3, 4)

В этой схеме используем электродвигатель со скоростью вращения n=1000 об/мин, который имеет относительно малые габаритные размеры.

Ременная передача обеспечивает бесшумность работы.

Червячная передача дает возможность использования больших передаточных чисел. Обеспечивает плавность и бесшумность работы, повышенную кинематическую точность, возможность самоторможения, что позволяет не применять дополнительных устройств торможения.

Рис 4, (1,2,3,4 – номера валов; Б – входной вал; Т – выходной вал)

4.Выбор двигателя

Выбираем двигатель 4А112МA8УЗ с номинальной скоростью вращения 1000 об/мин и мощностью 2,2 кВт.

          Скорости вращения валов и моменты на валах привода.

Момент на первом валу:

 Нм

Момент на втором валу:

 Нм

Момент на третьем валу:

 Нм

Момент на четвертом валу:

 Нм

5. Выбор материалов.

Выбор материала для зубчатых колес.

Для шестерни сталь 40Х, термообработка – улучшение твердость НВ=217, для колеса сталь 40Х, термообработка – улучшение, твердость НВ=207.

6. Расчет допускаемых контактных напряжений

,

S_H=1,1 — коэффициент безопасности;

=2HB+70 — предел контактной прочности;

— коэффициент долговечности;

     базовое число циклов;

 — эквивалентное число циклов;

T_i — момент в данный момент времени;

n_i — частота вращения при T_i;

t_i — время работы при T_i;

с=1.

Время работы привода рассчитаем по формуле:

 час.

где     Кс=0,2 —коэффициент суточного использования;

Кг=0,5 — коэффициент годового использования;        

L=3 года — время службы привода.

Произведем расчет по вышеуказанным формулам для:

Шестерни:

s_нlimШ= 2×217+70=504 МПа

Метод линейной интерполяции: 200-250/10-17=217-200/Х-10     Х=12.38

N_ноШ=12.38x10⁶

^{Рассчитаем}

[sH1]=504*1.769/1.1=810.75 МПа

Колеса:

s_нlimК= 2×207+70=484 МПа

Метод линейной интерполяции: 200-250/10-17=207-200/Х-10    Х=10.98

N_HOК=10.98

[sH2]=484*2.85/1.1=1258.125 МПа

7. Расчет допускаемых напряжений изгиба