Выбор электродвигателя. Разбивка передаточных отношений по ступеням.

Между электродвигателем и исполнительным механизмом установлены редуктор и муфта.

Передаточное отношение редуктора определяется по формуле

где

передаточное отношение быстроходной ступени,

передаточное отношение тихоходной ступени,

Задано передаточное отношение редуктора

Определим требуемую частоту вращения вала электродвигателя

Выбираем по каталогу (1.табл.П1) ГОСТ 19523-91 электродвигатель трехфазный серии 4А с синхронной частотой вращения - 750об/мин;

Типоразмер: 4А160S8У3

Мощность кВт;

Скольжение S=2,5

Определим действительную частоту вращения вала электродвигателя

750(1-0,025)=731об/мин.

Уточним требуемое передаточное отношение привода

Передаточные отношения двухступенчатого соосного редуктора имеют зависимость: (2.с.8)

тихоходная передача

Принимаем из стандартного ряда (1.с.36)

тогда

Окончательно принимаем передаточное отношение быстроходной ступени

из стандартного ряда (1.с.36)

Передаточное отношение тихоходной ступени принимаем из стандартного ряда(1.с.36)

Уточним действительное передаточное отношение привода и редуктора

Отклонение уточненного передаточного отношения от заданного

,

Отклонение уточненного передаточного отношения от требуемого

,

что не превышает допустимых 4,5%.

Определение частот вращений и угловых скоростей.

Определим частоты вращения валов:

вал ведущий ;

вал промежуточный 731/ 2,8 =261 ;

вал тихоходный 261 /2,5 =104,4 .

Отклонение

что не превышает допускаемых 4,5%.

Определим угловые скорости валов:

вал ведущий ;

вал промежуточный ;

вал тихоходный .

Определение мощностей на валах.

Определим мощности на валах редуктора

Определение крутящих моментов на валах.

Находим вращающие моменты на валах

Выбор материалов и расчет допускаемых напряжений.

Определим допускаемые напряжения изгиба

Принимаем для шестерни (1. табл.3,3)

Сталь 40Х термообработка улучшение

Диаметр заготовки до 120мм.

Принимаем для колеса (1. табл.3,3)

Сталь 40Х термообработка улучшение

Диаметр заготовки свыше- 160мм.

Расчет допускаемых напряжений на контактную выносливость.

Определим допускаемые контактные напряжения

Для шестерни

Для колеса

где -пределы выносливости(1. табл.3,2)

коэффициент безопасности (1. с.33).

коэффициент долговечности (1.с.33).

Принимаем , принимаем .

Для быстроходной косозубой передачи принимаем за расчетное напряжение

=

Для тихоходной прямозубой передачи принимаем за расчетное напряжение

=

Определим допускаемые напряжения изгиба

Для шестерни

Для колеса

где -пределы выносливости(1. табл.3,9)

работа при нереверсивном движении (1 с. 45),

коэффициент безопасности.

здесь (1. табл.3,9)

для поковок (1. с. 44).

коэффициент долговечности,

( 1,с.45).

Расчет тихоходной ступени редуктора.

Расчет межосевого расстояния.

Межосевое расстояние из условия контактной выносливости активных поверхностей зубьев по формуле:

где К_а=49,5 - для прямозубых колес,

U_Т=2,5 - передаточное тихоходной передачи,

коэффициент ширины енца (1,с33),

коэффициент, учитывающий неравномерность распределения нагрузки по ширине венца (1 .табл.3.1. с. 32).

Ближайшее значение межосевого расстояния по ГОСТ 2185-66 a_wТ= 180мм

Расчет геометрических параметров.

Нормальный модуль зацепления принимаем по следующей рекомендации:

Принимаем по ГОСТ 9563-60 m_n=3мм

Принимаем ;

Определим число зубьев шестерни

принимаем

тогда

Принимаем

Уточним передаточное число

Основные размеры шестерни и колеса:

Диаметры делительные:

Проверка :

Диаметры вершин зубьев:

Диаметры впадин зубьев:

Рабочая ширина венца колеса

, принимаем

Ширина шестерни

Определяем коэффициент ширины шестерни по диаметру:

Окружная скорость колес и степень точности передачи

При такой скорости для прямозубых колес следует принять 8-ю степень точности. (1,стр.32)