2.2 Проектування приводу з одностуненевим конічним редуктором і відкритою ланцюговою передачею

ЗАВДАННЯ НА ПРОЕКТУВАННЯ

Спроектувати одноступеневий конічний редуктор і відкриту ланцюгову передачу для технологічної виконавчої машини.

Привід з конічним редуктором і відкритою ланцюговою передачею: Д- електродвигун; М - муфта; ЗКП - закрита конічна передача; ЛП -ланцюгова передача.

Потужність, що подасться на головний вал становить Р=1000 Вт. Кутова швидкість головного вала машини ω = 95 . Редуктор нереверсивний, робота однозмінна, режим навантаження - середній, термін роботи передачіh = 10000 год.

ПРОЕКТУВАННЯ ПРИВОДУ

2.1. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок приводу

Розрахункова потужність двигуна

де - загальний ККД привода

де - ККД. конічної зубчастої передачі, = 0,97; -КД ланцюгової передачі, = 0,92;- ККД муфти.= 0,99;- ККД пари підшипників,= 0,99.

Тоді

У табл.А. 1 (додаток А) вибираємо за розрахунковою потужністю ектродвигун асинхронний короткозамкнутий типорозміру 4А80В4У3,закритий продувний номінальною потужністю - 1,5 кВт, синхронною частотою обертання n_с = 1500 , коефіцієнтом ковзанняs = 5,8 %.

Дійсна частота обертання вала електродвигуна

=1500 (1-0,058) =1413 .

Кутова швидкість вала електродвигуна

Загальне передаточне число приводу

З другого боку загальне передаточне число приводу

де - передаточне число конічної передачі;- передаточне число ланцю­гової передачі.

Призначаємо передаточне число одноступеневого конічного редукто­ра, з стандартного ряду = 1,25, а розрахункове пе­редаточне число відкритої передачі визначаємо

Визначимо частоти обертання, кутові швидкості та крутні моменти на валах приводу.

Вал електродвигуна

=1413 .; =147,9 ;

Вхідний (швидкохідний) вал редуктора

=1413 .; =147,9 ;

Нм.

Вихідний (тихохідний) вал редуктора

Вихідний вал приводу

Результати обчислень заносимо у таблицю.

№ вала	п ,	ω ,	Т, Нм
дв	1413	147,9	7,89
1	1413	147,9	7,81
2	1130,4	118,3	9,3
3	905,8	94,8	10,57

Таблиця - Результати розрахунку приводу

2.2. Вибір матеріалів зубчастих коліс і розрахунок допустимих напружень

Для виготовлення шестірні вибираємо відносно дешеву сталь 45 із термообробкою - поліпшення, колеса - сталь 40 із термообробкою- поліпшення. Твердість поверхні і механічні властивос­ті після термообробки наступні:

для шестірні - Н=240 НВ. , = 450 МПа. = 750 МПа;

для колеса - Н=210 НВ. =400 МПа.= 700 МПа.

У розрахунках активних поверхонь зубців на контактну втому допус­тимі контактні напруження визначають за формулою

де - границя контактної витривалості поверхонь зубців, що відповідає базі випробувань.

Базове число випробувань визначаємо за формулою:

Границю контактної витривалості знаходимо залежно від виду термічної обробки зубців та їх твердості

Коефіцієнт довговічності обчислюємо за формулою :

для зубців шестерні

для зубців колеса

Тут - еквівалентне число циклів навантаження за термін служби передачі.

Коефіцієнт режиму навантаження визначають за табл.3.4, а сумарне число циклів навантаженнязубців шестерні і колеса за формулою

де h - термін служби передачі в годинах; n - частота обертання шестeрні або колеса, в об/хв; i - число одночасних зубчастих зачеплень.

Тоді

Так як для шестірні і колеса , то беремо Коефіцієнт беремо рівним=0,95, при шорсткості поверхні зубців=(2,5...1,25).

Допустимі контактні напруження для шестірні і колеса

де - коефіцієнт запасу міцності,=1,1.

Подальший розрахунок ведемо, використовуючи менше із значень до­пустимих контактних напружень, тобто .

Граничне допустиме контактне напруження:

У розрахунках зубців на втому при згині допустиме напруження ви­значаємо окремо для зубців шестірні і колеса за формулою:

де -границя витривалості при згині, що відповідає базі випробувань, при коефіцієнті асиметріїR=0 і визначається за рекомендаціями табл.3.7

Коефіцієнт довговічності

де -еквівалентне число циклів зміни напружень згину за термін служби передачі

Так, як , то беремо

Допустимі напруження згину, при коефіцієнті запасу міцності коефіцієнті шорсткості перехідної поверхні= 1 (якщомкм)

Граничні допустимі напруження на згин:

для шестeрні

для колеса