Определение передаточного числа привода и его ступеней

По табл. К9 [1] выбираем двигатель серии 4А с номинальной мощностью Р_ном=1,1 кВт и заполняем таблицу 2.1, применив для расчета четыре варианта типа двигателей:

 

Таблица 1.1 – Варианты двигателей

Вариант	Тип двигателя	Номинальная мощность, Pном, кВт	Частота вращения, об/мин
			Синхронная	При номинальном режиме nном
1	4АМ71В2У3	1,1	3000	2810
2	4АМ80А4У3	1,1	1500	1420
3	4АМ80В6У3	1,1	1000	920
4	4АМ90LB8У3	1,1	750	700

Определим расчетное передаточное отношение привода и запишем полученные значения в таблицу 1.2:

                                                     (1.4

где: n_рм – частота вращения рабочей машины.

Частота вращения на выходном валу привода определим по формуле:

                                                                             (1.5)

где D – диаметр барабана;

об/мин.                                                     

Определим передаточное число ременной передачи по формуле:

                                                                                                       (1.6)

где u_зп– передаточное отношение закрытой червячной передачи.

Учитывая рекомендации табл. 2.3 [1] принимаем u_зп = 25 Полученные значения  заносим в таблицу 1.2:

 

Таблица 1.2 - Передаточные числа для каждого двигателя

Передаточное число	Варианты
	1	2	3	4
Общее для привода	183,91	92,94	60,21	45,81
Клиноременная передача	9,2	3,72	2,41	1,83
Цилиндрического редуктора	25	25	25	25

 

Анализируя полученные значения передаточных чисел приходим к выводу:

а) первый и второй варианты двигателя затрудняют реализацию принятой схемы привода из-за большого передаточного числа всего привода;

б) третий и четвертый варианты подходят по разбивке передаточных чисел. Выбираем третий вариант, т.к. электродвигатель будет менее металлоемкий соответственно u=60.21; u_зп=25; u_оп=2.41.

По табл.2.1 выбираем электродвигатель 4АМ80В6У3 номинальной мощностью Р_ном=1,1 кВт, синхронной частотой вращения n_сихр=1000 мин^-1, номинальной частотой вращения n=920 мин^-1.

Определяем максимально допустимое отклонение

.   (1.7)

Определяем максимальную частоту вращения

                                               (1.8)

отсюда передаточное число привода

Таким образом, выбираем двигатель 4АМ80В6У3(Р_ном=1,1 кВт, n=920 мин^-1) передаточные числа: привода u=60, редуктора u_зп=25, клиноременной передачи u_оп=2,4.

 

РАЗДЕЛ 2

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ПРИВОДА

 

 

Частота вращения валов привода:

 мин^-1;                                                                                (2.1)

мин^-1;                                                            (2.2)

 мин^-1;                                                  (2.3)

Угловая скорость вращения валов привода:

 с^-1;                                                 (2.4)

 с^-1;                                                             (2.5)

 с^-1;                                                          (2.6)

Определяем мощность на валах привода:

 кВт;                                                                                      (2.7)

кВт;                                        (2.8)

кВт;                                        (2.9)

кВт.                                     (2.10)

Определяем вращающие моменты на валах привода:

 Н∙м;                                                         (2.11)

 Н∙м;            (2.12)

 Н∙м;               (2.13)

 Н∙м.                          (2.14)

Результаты кинематического расчета заносим в таблицу 2.3:

 

РАЗДЕЛ 3

ВЫБОР МАТЕРИАЛОВ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОПУСКАЕМЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Срок службы приводного устройства

 

 

Срок службы приводного устройства определяем по формуле:

                                                                           (3.1)

где L_г – срок службы привода. По заданию L_г = 6 лет;

 t_с – продолжительность смены, ч. Принимаем по рекомендации [1] t_с = 8 ч;

 L_с – число смен. Принимаем L_с = 1;

ч                                                                  (3.2)

По рекомендации [1] из полученного значения L_h необходимо вычесть 10…25% часов на профилактику, текущий ремонт, нерабочие дни.

ч                                          (3.3)

Выбор материала

 

 

По таблице 3.1[1] при мощности Р=1,1 червяк изготовляется из стали 40х с твёрдостью ≥45HRC термообработка улучшенная закалка твч по таблице 3,2[1] для стали 40х-твёрдость 45...50HRC 

[s]_в=900Н/мм²

[s]_Т=750Н/мм²

определяем скорость скольжения

                    (3.4)

в соответствии со скоростью скольжения по таблице 3.5[1] из группы 3 выбираем сравнительно дешевый чугун СЧ18, полученный литьём в землю. 

s_B=355Н/мм²

Для материала венца червячного колеса по таблице 3.6[1] определяем допускаемые контакты [s]_н и изгибные [s]_Fнапряжения

а) при твёрдости витков червяка ≥45HRC

[s]_н=200-35v_s=200-35*1.39*=151,2Н/мм²                                       (3.5)

где v_s-скорость скольжения

так как червяк расположен вне масляной ванны, то [s]_н уменьшаем на 15%

[s]_н=151,2*0,85=128,5                                                                     (3.6)

б) коэффициент долговечности

                                                                                      (3.7)

где N=573*w₂*L_h=573*1.6*13140=12089690.5циклов                   (3.8)

для передачи берём

[s]_F=0,075*s_ви*K_FL=0.075*128.5*0.66=10.18 Н/мм²                      (3.9)

 

РАЗДЕЛ 4