1 Исходные данные для расчета закрытых зубчатых прямозубых и косозубых эвольвентных цилиндрических передач
1.1 Кинематические, энергетические и силовые параметры привода
Привод для исполнительных механизмов состоит, как указывалось выше, из двух передач и его кинематические и силовые характеристики можно представить в виде матрицы, группирующей характеристики привода на быстроходном, промежуточном и выходном валах:
Таблица 1 – Матрица праметров
|
Вал |
Р, кВт |
Т, Н·м |
п, об/мин |
U |
η |
|
Быстроходный |
Р1 |
Т1 |
п1=пн.эл. |
U1 |
η1 |
|
Промежуточный |
Р2 |
Т2 |
п2 |
U2 |
η2 |
|
Тихоходный |
Р3 |
Т3 |
п3 |
Uобщ |
ηобщ. |
В матрице значения Р3, Т3, п3, определяющие параметры исполнительного механизма, даются или рассчитываются на основании исходных данных задания на курсовой проект. Значения к.п.д. η1, η2 – определяются исходя из кинематической схемы привода. Мощности, крутящие моменты, числа оборотов и передаточные отношения определяются из кинематического и силового расчета привода.
Соотношения между параметрами: мощностью, числами оборотов, передаточным отношением, увязываются формулами:
- Р2 = Р3/ η2 ; Р1 = Р2/ η1; Р1 = Р3/ ηобщ ; ηобщ = η1 η2 ;
- U1 · U2 = Uобщ ; п1 = пн.эл. ?
п1= п3 Uобщ ; п2 = п3 · U2 ; п1 = п2 · U1.
Крутящий момент на валах рассчитывается по формулам:
В техническом задании дается следующая информация:
- реверсивность передачи;
- срок службы передачи............................ tг, лет ;
- коэффициент годового использования....Kг;
- коэффициент суточного использования...Kс;
- гистограмма нагружения (см. рисунок 1);
Срок службы любого привода не может быть меньше 5...7 лет; при расчете срок службы принять 10 лет.
Рисунок 1 – Гистограмма нагружения
Значения передаточных чисел передач согласовываются со стандартными по таблице 1 и отклонение допускается ± 5 % номинальных при U ≤ 4,5 и ± 7 % при U > 4,5.
Таблица 1 – Стандартные значения передаточных чисел U зубчатых передач
-
1-й ряд
1
1,25
1,6
2,0
2,5
3,15
4,0
5,0
6,3
8,0
10,0
2-й ряд
-
1,4
1,8
2,24
2,8
3,55
4,5
5,6
7,1
9,0
-
Примечание. 1-й ряд следует предпочитать 2-му.
Используя данные технического задания, найдем суммарный срок службы в часах, называемый ресурсом передачи t
t = L·365Kгод 24Kсут,
где: L – срок службы, годы;
Kгод и Kсут – коэффициенты годового и суточного использования передачи, соответственно.