Определение вращающих моментов на валах привода
П
осле определения частот вращения находим вращающие моменты на всех валах привода.
Угловую скорость ⍵, рад/с определяем, исходя из частоты вращения приводного вала:
⍵ = 2 × π × nприв, (1,7)
⍵ = 2 × 3,14 × 60 = 376.8 рад/с
Где π = 3,14 – математическая константа, выражающая отношение длинны окружности к длине ее диаметра;
nприв– частота вращения приводного вала, об/с.
Вращающий момент на приводном валу Tприв, (Н×м) определяется так:
Tприв
=
(1,8)
Tприв
=
= 19,9Н×м
ГдеPприв – мощность на приводном валу машины, Вт;
⍵ - угловая скорость вращения приводного вала, рад/с.
Тприв = Т1 (1,9)
Вращающие моменты на валах привода, соединенных между собой механической передачей, определяют по формулам:
Т1
=
(1,9)
Т1
=
= 60Н×м
T2
=
(1,10)
T2 = 60× 0,95 = 57Н×м
Где T1иT2 – вращающие моменты на ведущем и ведомом валу соотвецтвенно, Н×м;
Uобщ – передаточное число механической передачи
Ƞобщ – КПД механической передачи
1.4Табличный ответ Параметры привода
Параметр |
Значение |
Марка электродвигателя |
4A132M6 |
Передаточные числа привода: |
|
- общие, Uобщ |
16.6 |
- передачи с гибкой связью, Uгс |
1.5 |
- редуктора, Uред |
6.7 |
Частоты вращения валов привода: |
|
- приводного вала, об/мин |
1000 |
- выходного вала редуктора, об/мин |
60 |
- входного вала редуктора, об/мин |
1000 |
Вращающие моменты на валах привода: |
|
- на приводном валу, Н×м |
19.9 |
- на выходном валу редуктора, Н×м |
57 |
- на входном валу редуктора, Н×м |
60 |
- на валу электродвигателя, Н×м |
60 |
2. Расчет зубчатой передачи
2.1 Выбор материала и определение допускаемых напряжений
Так как в задании нет особых требований в отношении габаритов передачи выбираем материалы со средними механическими характеристиками: для шестерни сталь 45, термическая обработка – улучшение, твердость HB 230; для колеса – сталь 45, термическая обработка – улучшение, но твердость на 30 единиц ниже – HB 200[1, таб.3.3]
Допускаемые контактные напряжения:
[σH]
=
Где σHlimb – предел контактной выносливости при базовом числе циклов;
KHL – коэффициент долговечности;
KHL = 1
[SH] –коэффициент безопасности;
[SH] = 1,1.
Для углеродистых сталей с твердостью поверхности зубьев меньше HB и термической обработкой (улучшением):
- для шестерни быстроходного и промежуточного вала
σHlimb = 2 × HB + 70 (2,1)
σHlimb = 2 × 230 + 70 = 530 МПа
- допускаемое контактное напряжение для шестерни
[σH1]
=
(2,2)
[σH1]
=
=
481,8 МПа
- для колеса быстроходного и промежуточного вала:
σHlimb = 2 × 200 + 70 = 470 Мпа
- допускаемое контактное напряжение для колеса
[σH1]
=
=
427,3 Мпа
Расчетное допускаемое контактное напряжение:
[σH] = 0,45 ( [σH1] + [σH2] ) (2,3)
[σH] = 0,45 ( 427,3 + 481,8 ) = 409,1 Мпа