Частота вращения вала электродвигателя

n₀= n_с (1 – ) = 1000(1– ) = 973 мин^-1

1.3 Общее передаточное число привода

u_o = = = 10.125

где n₂= 95 мин^-1– частота вращения вала исполнительного механизма.

Принимаем передаточное число зубчатой передачи u= 4.5 (табл. 7.1 [1]).

Передаточное число ременной передачи

u_р = = =2.25

1.4 Частоты вращения валов:

n₀=973 мин^-1

n₁= = = 432.444 об/мин

n₂= = = 96.099 об/мин

1.5 Мощности на валах:

P₀ = P_тр = 17.699 кВт

P₁= P_тр · η₂ · η₃ = 17.699 · 0.96 · 0.99 = 16.82 кВт

P₂= P₁· η₁· η₃ = 16.82· 0.96 · 0.99 =15.986 кВт

1.6 Крутящие моменты, передаваемые валами, определяют по формулам

T₀ = 9550 = 9550· = 173.716 Н∙м

T₁ = 9550 = 9550· = 375.226 Н∙м

T₂ = 9550 =9550· = 1621.818 Н∙м

Консольные нагрузки от муфт в кН предварительно определяют по ГОСТ 16162-85:

на быстроходном валу F_к=(0.05…0.125) = 1.695

на тихоходном валу F_к=0.125 = 5.038

Расчет цилиндрической зубчатой передачи

Исходные данные

Тип зуба – Косой

Тип передачи –Нереверсивная

Крутящий момент на шестерне Т₁ = 375.2 Н•м

Частота вращения шестерни n₁= 432.4 об/мин

Передаточное число u= 4.5

Режим нагружения – средний равновероятный

Коэффициент использования передачи:

в течение года – K_г = 0.7

в течение суток – K_с = 0.4

Cрок службы передачи в годах – L = 9

Продолжительность включения – ПВ = 35 %

Выбор материалов зубчатых колес

Материалы выбираем по табл. 1.1 [1]

Шестерня

Материал – Сталь 45

Термическая обработка – Улучшение

Твердость поверхности зуба – 269-302НВ

НВ₁ = 0.5(HB_1min + HB_1max) = 0.5(269+302) = 285.5

Колесо

Материал – Сталь 45

Термическая обработка – Улучшение

Твердость поверхности зуба – 235-262 НВ

HB₂ = 0.5(HB_2min+ HB_2max) = 0.5(235+262) = 248.5

2.2. Определение допускаемых напряжений

Допускаемые контактные напряжения

_HPj =

где j=1 для шестерни, j=2 для колеса;

s_{Hlim j} - предел контактной выносливости (табл. 2.1 [1]),

s_Hlim1= 2HB_l+70 = 2 ∙ 285.5+70 = 641 МПа

s_Hlim2= 2НВ₂+70 = 2 ∙ 248.5+70 = 567 МПа

S_Hj - коэффициент безопасности (табл. 2.1 [1]),

S_H1 = 1.1 S_H2 = 1.1

K_HLj - коэффициент долговечности;

K_HLj = 1,

здесь N_H0j – базовое число циклов при действии контактных напряжений (табл. 1.1 [1]),

N_H01= 2.347·10⁷ N_H02 = 1.682·10⁷

Коэффициент эквивалентности при действии контактных напряжений определим по табл. 3.1 [1] в зависимости от режима нагружения: _h = 0.25

Суммарное время работы передачи в часах

t_h = 365L24K_гК_сПВ = 365·9·24·0.7·0.4·0.35 = 7726ч

Суммарное число циклов нагружения

N_Sj = 60 n_j c t_h,

где с – число зацеплений колеса за один оборот, с = 1;

n_j – частота вращения j-го колеса, n₁= 432.4 об/мин , n₂=96.1 об/мин ;

N_S1= 60·432.4 ·1·7726=2.005·10⁸ N_S2=60·96.1·1·7726= 4.455·10⁷

Эквивалентное число циклов контактных напряжений,

N_{HE j}= _h N_Σj;

N_HE1= 0.25·2.005·10⁸ = 0.5013·10⁸ N_HE2= 0.25·4.455·10⁷= 1.114·10⁷

Коэффициенты долговечности

K_HL1= 1(N_HE1> N_H01) K_HL2= 1(N_HE2> N_H02)

Допускаемые контактные напряжения для шестерни и колеса

s_HP1= МПа s_HP2= МПа

Для прямозубых передач s_HP=s_HP2, для косозубых и шевронных передач

s_HP=0.45 (s_HP1+s_HP2) 1.23 s_HP2.

Допускаемые контактные напряжения передачи:

s_HP = 496.1 МПа

Условие σ_HP < σ¹_HP выполняется.

Поиск по сайту: