Выбор электродвигателя. Кинематический и силовой расчет привода

Определяем общий КПД привода:

η_{обще =} η_Рем . η_ред . η_муфт .η_nn³

(1)

где η_{муфт =} 0.98-КПД муфты;

η_Рем = 0.94 – КПД ременной передачи

η_ред = 0.96 - КПД редуктора;

КПД пары подшипников качения.

Тогда

η= 0,94. 0,96. 0,98. 0,99³= 0,858

Требуемая мощность на входе привода (валу электродвигателя):

(2)

Принимаем передаточное число редуктора из стандартного ряда:

,

передаточное число цепной передачи:

u_откр = 3,37

Тогда общее передаточное отношение привода равно

u= u_p. u_откр = 13,51 (3)

и частота вращения вала двигателя должна быть

(4)

В соответствии с рассчитанной мощностью и частотой вращения подбираем электродвигатель.

Наиболее соответствует расчетным параметрам электродвигатель 4А132М4Y3 с мощностью , номинальной частотой вращения .

При выборе этого двигателя получим окончательное значение передаточного отношения привода

. (5)

Сохраняя для зубчатой передачи рекомендуемое единым рядом чисел значение передаточного отношения , уточняем передаточное отношение цепной передачи

. (6)

Частота вращения переходного вала электродвигателя равна частоте вращения самого электродвигателя, посредством этого вала электродвигатель передает крутящий момент на клиноременную передачу.

. (7)

Частота вращения быстроходного вала редуктора:

(8)

Частота вращения тихоходного вала редуктора

(9)

Частота вращения вала исполнительного механизма равна частоте вращения тихоходного вала редуктора, т.к. они соединены муфтой

η₃₌η_{4 =} 108,30 об/мин (10)

Момент на валу электродвигателя (на входе привода)

. (11)

Момент на быстроходном валу редуктора

(12)

Момент на тихоходном валу редуктора

(13)

Момент на валу исполнительного механизма (выходном валу привода) . (14)

Выбор материалов зубчатых колес. Определение допускаемых

Напряжений

Шестерня, зубья которой испытывают за одинаковое время работы большее число циклов нагружений, чем зубья колеса, находится в отношении выносливости в менее выгодных условиях. Поэтому необходимо, чтобы материал шестерни имел более высокие механические характеристики, чем материал колеса. В связи с этим для материала шестерни выбираем легированную конструкционную сталь.

Выбор материала для изготовления зубчатой передачи, их термической обработки и механические характеристики материалов представлены в таблице 1.

Таблица №1 – Материалы колес и их механические характеристики

Наименование	шестерня	колесо
Марка стали	Сталь 40Х ГОСТ 4543-71	Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Термическая обработка	улучшение	Улучшение
Интервал твердости, НВ	269…302	235…262
Предел прочности, МПа
Предел текучести, МПа
Предел прочности, МПа
Допускаемое контактное напряжение: шестерни - , колеса - , МПа
Максимально допускаемое напряжение при перегрузках , МПа

Таким образом, выбраны материалы зубчатых колес и определены допускаемые напряжения для проектного и проверочного расчета зубчатых передач. Дальнейшую методику расчета зубчатой цилиндрической прямозубой передачи рассмотри в пункте 2.3