Выбор электродвигателя и кинематический расчёт.
Определим мощность на выходном валу привода.
Определим общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:
где:
- коэффициент полезного действия ременной передачи.=0,96
- коэффициент полезного зубчатой передачи.=0,97
- коэффициент полезного действия муфты.=0,98
-коэффициент полезного действия подшипников.=0,99
Определим требуемую мощность двигателя 
, кВт:
,где
- требуемая мощность рабочей машины, в кВт;.
- общий коэффициент полезного действия (КПД) привода;
Определить номинальную мощность двигателя 
, кВт:
принимаем равной 4 кВт.
,где
- требуемую мощность двигателя, кВт;
Выберем тип двигателя.
Принимаем тип двигателя 4А112МВ6 с синхронной частотой вращения 1000 об/мин.
Определим частоту вращения вала барабана.
Определим общее передаточное отношение и передаточное отношение привода.
Определение частоты вращения и угловую скорость валов привода.
Определим крутящие моменты на валах привода.
Расчет зубчатых колес редуктора.
Для шестерни сталь 45, термообработка- улучшение HB230. Углеродистая сталь. Для зубьев на 30 меньше (HB 200).
Допускаемые контактные напряжения.
- коэффициент долговечности, при числе циклов нагружения больше базового, что имеет место при длительной эксплуатации редуктора.
Принимаем коэффициент ширины венца по межосевому расстоянию равную 0,4.
Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев.
|
|
,где
- межосевое расстояние, мм
Примем предварительно угол наклона зубьев и определим числа зубьев шестерни и колеса.
- предварительный угол наклона.
=22
Уточненное значение угла наклона зубьев
Основные размеры шестерни и колеса:
Диаметры делительные:
, где
- делительный диаметр шестерни косозубой передачи.
- делительный диаметр колеса косозубой передачи.
Проверка:
Диаметры вершин зубьев:
Ширина колеса 
= 
мм
Ширина колеса 
= +5мм=64+5=69мм
Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:
Окружная скорость колес и степень точности передачи.
При такой скорости следует принять 8-ю степень точности.
Коэффициент нагрузки:
Проверка контактных напряжений по формуле:
406,44 Н/мм2 
9Н/мм2
Силы, действующие в зацеплении:
Окружная:
Н
Радиальная:
Н
Осевая:
Н
Проверяем зубья на выносливость по напряжениям изгиба по формуле:
,где
YF- коэффициент прочности зуба по местным напряжениям, зависящий от эквивалентного числа зубьев 
.
- коэффициент, учитывающий наклон зуба.
- коэффициент, учитывающий распределение нагрузки между зубьями.
- коэффициент неравномерности нагрузки по длине зуба.
Здесь коэффициент нагрузки 
У шестерни:
У колеса:
,где
- число зубьев шестерни:
- число зубьев колёс:
При этом YF1 =3,84
YF2 =3,60
Допускаемое напряжение по формуле:
Для стали 45 улучшенной при твердости HB≤350 
=1.8 HB
Для шестерни = 
Для колеса = 
|
|
Допускаемые напряжения:
Для шестерни:
Для колеса:
Находим отношения 
Для шестерни:
Для колеса:
Дальнейший расчет следует вести для зубьев колеса, для которого найденное отношение меньше.
Определяем коэффициенты и 
,где
- действительная величина угла наклона зубьев для косозубых передач.
Для средних значений коэффициента торцового перекрытия ε 
и 8-ой степени точности =0,75.
Проверяем прочность зуба колеса по формуле:
72Н/мм2<237 Н/мм2
Условие прочности выполнено.