Магистерская диссертация на тему: Электродвигатель. Зубчатый редуктор. Муфта

Введение

1 - электродвигатель;

2 - зубчатый редуктор;

З - муфта.

Мощность на выходном валу Р2 = 3,4 кВт

Угловая скорость выходного вала ω2 = 57,5 рад/с

1. выбор двигателя и Кинематический расчет привода

Определяем общий КПД:

Где 0,97; 0,99; 0,95; 0,98.

Определяем потребную мощность:

Принимаем электродвигатель серии АИР100L4 мощностью Рдв = 4 кВт, частотой вращения nДВ = 1410 об/мин.

Определяем частоту вращения приводного вала конвейера:

= 549,4 об/мин

Определяем передаточное число редуктора:

Определяем угловые скорости на валах привода, рад/с.

Определяем частоту вращения валов привода, об/мин:

об/мин (7)

на втором валу привода:

об/мин (8)

Определяем вращающие моменты на валах привода, Нм:

= 63 Нм (10)

Результаты расчета сводим в таблицу 1.

Таблица 1 - Результаты кинематического расчета привода.

Параметр

Передача

Параметр

Вал

Закрытая

быстроходный

тихоходный

Передаточное число u

Угловая скорость ω, 1/с

КПД η

Частота вращения n, об/мин

Вращающий момент Т, Нм

2. расчет зубчатой передачи

Исходные данные для расчета:

а) частота вращения шестерни n2=1410 об/мин;

б) частота вращения колеса n3 = 548,6 об/мин;

в) передаточное число ступени Uц.п. = 2,57;

г) вращающий момент на валу колеса Т2 = 63 Нм.

Проектный расчет

1.Выбор варианта термообработки зубчатых колес.

Принимаем вариант термообработки (т.о.) I (см. табл. 1П.6 приложения 1П): т.о. шестерни - нормализация, твердость поверхности 192 НВ; т.о. колеса - нормализация, твердость поверхности 162 НВ; марки сталей одинаковы для шестерни и колеса: 35;

2.Предварительное определение допускаемого контактного напряжения при проектном расчете на сопротивление контактной усталости. Предел контактной выносливости поверхности зубьев σН lim, соответствующий базовому числу циклов напряжений (см. табл. 1П.9 приложения 1П) для т.о. нормализация:

[σ]Hlim1 = 2 * 192 + 70 = 454 МПа (11)

[σ]Hlim2 = 2 * 162 + 70 = 394 МПа (12)

Допускаемые контактные напряжения:

[σ]Н = (13)

где ZN - коэффициент долговечности;

ZR - коэффициент влияния шероховатости;

ZV - коэффициент влияния окружной скорости;

SН - коэффициент запаса прочности;

Для срока службы привода Lh = 10000 часов принимаем ZN = 1,1 [1, стр. 14]. Для шероховатости Rа = 1,25 принимаем ZR = 0,9, ZV = 1, SН = 1,1.

[σ]Н1 = = 409 МПа

[σ]Н2 = = 355 МПа

В качестве расчетного допускаемого контактного напряжения [σн] при расчете прямозубой цилиндрической передачи на контактную усталость принимается минимальное напряжение из [σн]1 и [σн]2. т.е. по [σ]Н2 = 355 МПа

По табл. 2.3 [1, стр. 15] определяем допускаемые напряжения изгиба:

[σ]Flim1 = 1,75 * 192 = 336 МПа (14)

[σ]Flim1,75 = 1,75 * 162 = 284 МПа (15)

Допускаемые контактные напряжения:

где YN - коэффициент долговечности;

YR - коэффициент влияния шероховатости;

YА - коэффициент влияния двустороннего приложения нагрузки;

SН - коэффициент запаса прочности;

Для срока службы привода Lh = 10000 часов принимаем YN = 1,6 [1, стр. 14]. Для шероховатости RZ ≤ 40 мкм принимаем YR = 1,2, для нереверсивных передач YА = 1, для улучшенных колес SF = 1,7.

[σ]F1 = = 379 МПа

[σ]F2 = = 321 МПа

Определяем предварительное межосевое расстояние [1, стр. 17]:

где К = 10 при твердости до 350 НВ.

= 77 мм

Предварительное значение окружной скорости:

= 3,2 м/с (18)

По табл. 2.5 степень точности - низкая (9).

Определение межосевого расстоянии. По табл. 1П.11 приложения 1П выберем коэффициент ψba. В данной таблице в зависимости от расположения зубчатых колес относительно опор и твердости рабочих поверхностей зубьев указывается диапазон рекомендуемых значений ψba. В указанном диапазоне ψba рекомендуется принимать из ряда стандартных чисел: 0,15; 0,2; 0,25; 0,315; 0,4 и 0,5. Данных рекомендаций допускается не придерживаться при проектировании нестандартных редукторов.

В нашем примере шестерня рассчитываемой ступени расположена симметрично относительно опор, а колесо - симметрично (см. схему привода). По табл. 1П.11 приложения 1П при HB1<350 и HB2<350 принимаем из диапазона ψba = 0,315, тогда предварительное межосевое расстояние [1, стр. 18]:

где Ка = 495 - вспомогательный коэффициент;

КН - коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба;

Коэффициент нагрузки:

КН = KHV * KHα * KHβ (20)

Оглавление

- Введение

- Выводы

- Список литературы

- Приложение

Список литературы

- Конструирование узлов и деталей машин: учебное пособие для студентов технических специальностей вузов / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов. 8-е издание, переработанное и дополненное. - М.: ИЦ "Академия", 2004. - 496 с.

- Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие для учащихся машиностроительных техникумов / С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М, Чернин и др. - 2-е изд., переработанное и дополненное. - М.: Машиностроение, 1988. - 416 с.: ил.