Расчет и подбор электродвигателя привода рольганга, страница 5

М1=44,29/57,56=0,769 Н×м.

Находим момент М2:

М2=М1× u1×h ,                                              (12) [1]

М2=0,769×16×0,79=9,82 Н×м.

2.3 Расчет редуктора

Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев:

 ,                               (13) [2]

где u – частное передаточное число редуктора , u=5;

- допускаемое напряжение по колесу, =612 Н/мм²;

М₂ – вращающий момент на валу колеса, М₂=982 Н*мм;

К_нв –коэффициент нагрузки, К_нв =1,25;

y_ba – коэффициент ширины венца, y_ba=0,8.

.

Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185–66:

a_w=400 мм.

Определим число зубьев шестерни и колеса:

 ,                                              (14) [2]

где m_n - нормальный модуль зацепления, m_n=4,5 мм;

.

Принимаем z₁=3, тогда

 z₂=z₁u=35×5=175 .                                         (15) [2]

Основные размеры шестерни и колеса:

диаметры делительные:

 ,                                                  (16) [2]

мм;

 ,                                                 (17) [2]

Проверка:

400 мм.                              (18) [2]

Проверка контактных напряжений по формуле:

s_H,                                                   (19) [2]

где К_н – коэффициент нагрузки, К_н=1,210;

b₂ – ширина колеса, b₂=160 мм;

s_HН/мм²<[s_Н].

Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба:

,                                       (22) [2]

где K_F  - коэффициент нагрузки, K_F=1,73;

      K_Fa  - коэффициент распределения нагрузки, K_Fa=1;

      Y_F – коэффициент прочности зуба, Y_F=3,8;

      Y_b – коэффициент прочности зуба, Y_b =3,8;

          

Р

R2

R1

2.4.Расчет подшипников ролика на долговечность.

                                   

 

Где Р- вес металла. приходящий на один ролик;

R1 и R2 – силы реакции опор ролика.

Рисунок 2.2 – Схема сил, действующих на ролик.

Исходные данные: Р =200 000н;

R1 = R2 = Р/2 =200 000/2=10 000н.                            (21) [2]

Номинальная долговечность:

L = (C / P_э)^m ,                                                 (22) [2]

где С –динамическая грузоподъемность; С=90 000н;

Рэ = (ХVFr+YFa) Kб Кт  ,                                (23) [2]

где Х – коэффициент радиальной нагрузки, Х =1;

V – коэффициент, учитывающий вращение колец, V =1;

Fr – радиальная нагрузка, Fr = 4,21н;

Y – коэффициент осевой нагрузки, Y = 0;

Fa  - осевая нагрузка, Fa = 4,83н;

Кб – коэффициент безопасности, Кб =3;

Кт – температурный коэффициент, Кт =1,25;

Рэ=(1·1· 4,21+0 · 4,83) ·3 ·1,25 =157,8н;

L= (90 000/157,8) ³ =325 242,09 об/мин.

Номинальная долговечность в часах:

,                                   (24) [2]

где n – частота вращения вала 3, n =34,375 об/мин;

В связи с тем, что рольганг работает в интенсивном режиме, частые остановки приведут к остановке оборудования, поэтому устанавливаем подшипники с повышенной долговечностью.

2.5 Расчет ролика на прочность

Напряжение изгиба в середине бочки:

 ,                                              (25) [1]

где Р – вес металла на один ролик, Р =20000н;

L – длина между опорами балки, L =1795мм;

d – диаметр ролика, d= 450мм;

 .

Напряжение изгиба в шейке:

 ,                                            (26) [1]

где с - расстояние от оси подшипника до бочки ролика, с =297мм;

d_ш – диаметр шейки ролика, d_ш =240мм,

.

Напряжение кручения:

   ,                                           (27) [1]

где Мкр - момент кручения на валу 2, Мкр=140,4;

 .

Результирующее напряжение:

 ,                                        (28) [1]

 .

Для углеродистой стали [] =100…120н/мм²

Условие прочности выполнено.

2.6 Выбор муфты и проверочный расчёт её

Муфта выбирается по расчетному крутящему моменту  Мкр:

Мкр = Кр·М,                                                 (29) [1]

где Кр - коэффициент режима работы, Кр =30;

  М – крутящий момент на валу 2, М= 9,94н·м;