Расчет привода технической системы. Задание № 8

                                                             2

Содержание.

1. Техническое задание.	3
2. Расчет привода	4
3. Расчет муфты, соединяющей вал двигателя с передаточным механизмом.	7
4. Расчет передаточного механизма.	9
5. Расчет соединения колеса, рассчитанной передачи с валом.
6. Расчет ведущего вала, рассчитанной передачи.
7. Список литературы.

1. Техническое задание.

Задание №8.

Рассчитать привод и червячную передачу редуктора:

Р₄=9кВт, w₄=0,3·π рад/с.

Муфта втулочная.

Шлицевое соединение колеса с валом.

2. Расчет привода.

Требуемая мощность электродвигателя:

,

где  - мощность на ведомом валу цепной передачи, кВт;  - общий КПД привода.

Находим общий КПД:

,

где - КПД открытой плоскоременной передачи; - КПД червячной закрытой передачи;  - КПД зубчатой передачи;  - КПД двух подшипников качения: Тогда общий КПД будет равен:

Следовательно, требуемая мощность электродвигателя будет равна:

 .

Подберем электродвигатель по ГОСТ [1, т. 5.1]:

Ближайшим по мощности, является двигатель типоразмера А160S4

, - мощность двигателя;

, - скольжение;

 , - число оборотов ведущего вала.

определим диаметр вала двигателя [1, т. 5.3]:

.

Принимаем  - мощность на ведущем валу привода, кВт, т.е. .

Находим число оборотов ведущего вала двигателя с учетом скольжения:

.

Определяем мощность на каждом валу привода:

.

Найдем общее передаточное число привода:

,

,

;  - угловая скорость ведомого вала цепной передачи, .

Тогда общее передаточное отношение привода будет равно:

.

Разбиваем общее передаточное число по ступеням привода:

,

где  - передаточное число плоскоременной передачи, которое должно находиться в пределах ;  - передаточное число червячного редуктора, равное рекомендуемому числу = 12.5, [1, т. 5.5];  - передаточное число зубчатой цилиндрической передачи, которое должно находиться в пределах  [1, т. 5.5].

Принимаем , а , получим:

Определяем угловые скорости и число оборотов каждого вала привода:

                                                       

                                                         

                                                         

                                                  

                                                       

Найдем крутящий момент на каждом валу двигателя:

.

3. Расчет муфты, соединяющий вал двигателя с передаточным механизмом.

Определим расчетный крутящий момент:

,

где  - коэффициент режима работы (для цепного конвейера    [1, т. 17.1], принимаем ).

.

По расчетному крутящему моменту и диаметру вала двигателя подберем параметры втулочной муфты по ГОСТ [1, т. 17.2]:

 - предельный крутящий момент вала двигателя,

 - диаметр муфты,

- длина муфты,

 - расстояние от края муфты до центра штифта.

Муфта рассчитывается на прочность при кручении:

,

где  - допускаемое напряжение кручения для стальной муфты: ;  - расчетный момент, Н·мм;  - полярный момент сопротивления, мм³, который определяется по следующей формуле:

.

Значит, напряжение кручения будет равно:

.

Рассчитаем соединение втулочной муфты с валом на прочность. Выберем штифтовое соединение и определим параметры штифтов по ГОСТ [1, т. 17.2]:

 - меньший диаметр штифта (используются конусные штифты),

 - длина штифта.

Штифты проверяют на срез:

,

где  - расчетный момент, Н·мм;  - допускаемое напряжение среза для штифта: ; - диаметр вала двигателя, мм;  - средний диаметр штифта, мм, определяемый по следующей формуле:

,

где  - больший диаметр штифта, мм, который определяется из учета конусности. Так как >1:30, то  . Значит, средний диаметр штифта будет равен:

.

Тогда напряжение среза для штифта будет равно: