Обозначения: UПР-передаточное отношение плоскоременной передачи; UЧЗ-передаточное отношение червячной закрытой передачи; UЗ-передаточное отношение зубчатой передачи; ω1-угловая скорость на валу электродвигателя; n1-число оборотов вала электродвигателя; ω2-угловая скорость на ведомом валу пл. рем. передачи; n2-число оборотов ведомого вала пл. рем. передачи; ω3-угловая скорость на ведомом валу червячного редуктора; n3-число оборотов на ведомого вала червячного редуктора; ω4-угловая скорость на ведомом валу зубчатой передачи; n4-число оборотов ведомого вала зубчатой передачи.
1.1.7 Определение крутящего момента на каждом валу привода
Крутящий момент находится как Тi=Рi/ωi, подставим значения [из п. 1.1.3, п. 1.1.4, п. 1.1.6]:
Т1=Р1/ω1=18500/153.7=120 Н∙м;
Т2=Р2/ω2=17300/73.2=236 Н∙м;
Т3=Р3/ω3=12500/9.2=1359 Н∙м;
Т4=Р4/ω4=11700/2.2=5318 Н∙м;
Обозначения:
T1-крутящий момент на валу двигателя; T2-крутящий момент
на ведомом валу пл. рем. передачи; T3-крутящий момент на ведомом
валу червячного редуктора; T4-крутящий момент на ведомом валу
зубчатой передачи; Р1-мощность на валу двигателя; Р2-мощность
на валу червяка; Р3-мощность на валу червячного колеса; P4-мощность
на валу ведомого колеса зубчатой передачи; ω1-угловая скорость на
валу электродвигателя; ω2-угловая
скорость на ведомом валу пл. рем. передачи; ω3-угловая
скорость на ведомом валу червячного редуктора; ω4-угловая
скорость на ведомом валу зубчатой передачи.
2 РАСЧЕТ КУЛАЧКОВОЙ МУФТЫ
2.1.1 Выбор муфты по ГОСТ
Диаметр вала двигателя равен 48 мм [из п. 1.1.1]. Справочные данные:
Допускаемый крутящий момент [Тр] [1, т. 16.7] 400 Н*м
Наружный диаметр муфты D [1, т. 16.7] 170 мм
Длина полумуфты [1, т. 16.7] 82 мм
Длина муфты L [1, т. 16.7] 190 мм
Высота кулачка h [2, т.7] 20 мм
Радиальное смещение валов [1, т. 16.7] 2
Диаметр ступицы dСТ [1, т. 16.7] 80 мм
Длина промежуточного диска H [1, т. 16.7] 65 мм
Количество кулачков z [из лек.] 2
2.1.2 Расчет муфты на прочность
Кулачки рассчитываются на смятие по удельному давлению на поверхности кулачков.
Удельное
давление находится как 
(2),
Обозначения: р-удельное давление; АСМ-площадь смятия; FСМ-сила смятия; [p]-допустимое удельное давление;
Определим данные: [p]=15…30 МПа примечание к [1, т. 16.7]
Определим площадь
смятия 
(3),
Обозначения: z-количество кулачков; h-высота кулачка; b-ширина кулачка;
Ширина
кулачка 
=
=61
мм (данные из параметров муфты)
Подставим в (3), получим AСМ=20*61*2=2240 мм2
(4), где TP=kP*T1 (5) и DСР=
=
=109
мм
Обозначения: D-наружный диаметр муфты; dДВ-диаметр вала двигателя; TP-расчетный крутящий момент; DСР-средний диаметр муфты; kp-коэффициент режима работы; T1-крутящий момент на валу электродвигателя;
Определим данные: kp=1.5 [1, т. 17.1]; T1=120 Н*м [из п. 1.1.7].
Подставим известные значения в (4) и (5)
TP=kP*T1=1.5*120=180 Н*м < 400 Н*м,
Найденное значение меньше допустимого.
Подставим
значения в (4) и (2) FСМ=
=7339.45 Н и 
Найденное значение меньше допустимого.
2.1.3 Выбор соединения муфты с валом по ГОСТ
Возьмем соединение шпоночное призматическое. Справочные данные:
Ширина шпонки b [1, т.4.1] 14 мм
Высота шпонки h [1, т.4.1] 9мм
Глубина паза в валу t1 [1, т.4.1] 5.5 мм
Глубина паза во втулку t2 [1, т.4.1] 3.8 мм
2.1.4 Расчет шпонки на прочность
Шпонка
рассчитывается на прочность при смятии: 
(6),
где
lР=lШ-b (7) и lШ=lП.М.-10мм (8), а TP=kP*T1
Обозначения: kp-коэффициент режима работы; σСМ-напряжение при смятии; dДВ-диаметр вала двигателя; lР-рабочая длина шпонки; h-высота кулачка; t1-глубина паза в валу; lШ-длина шпонки; lП.М-длина полумуфты; [σСМ]-допускаемое напряжение при смятии; TP-расчетный крутящий момент; T1-крутящий момент на валу электродвигателя.
Определим данные: dДВ=48 мм [1, т. 5.1]; lП.М.=82 мм [1, т. 16.7]; [σСМ]=60…100 МПа [из лек.]; kp=1.5 [1, т. 17.1]
Определим радиус закругления шпонки: r=b/2=14 мм/2=7 мм
Обозначения: r-радиус закругления шпонки.
Подставим известные значения в (8)→(7)→ (6) и (5)
lШ=lП.М.-10мм=82-10=72 мм, округлим по ГОСТ lШ=70 мм [примечание к [1, т.4.1]]
lР=lШ-b=72-14=58 мм; TP=kP*T1=1.5*120=180 Н*м
и 
МПа < 100 МПа
Найденное значение меньше допустимого.
3 РАСЧЕТ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ЗУБЧАТОЙ ПЕРЕДАЧИ
Передача является цилиндрической прямозубой.
3.1.1 Выбор материала шестерни и колеса
Шестерня [1, т. 11.6]
Марка стали 40ХН, улучшение
Твердость 295НВ
Допускаемое контактное напряжение [σН]1 540 МПа
Допускаемое напряжение изгиба [σF]1 270 МПа
Колесо [1, т. 11.6]
Марка стали 40ХН, нормализация
Твердость 250 НВ
Допускаемое контактное напряжение [σН]2 466 МПа
Допускаемое напряжение изгиба [σF]2 240 МПа
3.1.2 Определение межцентрового расстояния
(9)
Обозначения: a-межцентровое расстояние; Ка-числовой коэффициент; U-передаточное отношение зубчатой передачи; T4-крутящий момент на ведомом валу зубчатой передачи; КНβ-коэффициент учитывающий распределение нагрузки по зубьям; [σH]-общее контактное напряжение; ψbа-коэффициент ширины колес.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.