Файл: Porolyov_Kursovaya_avt173_1.docx

Содержание

1.2 Определение частот вращения и крутящих моментов на валах привода 6

ПЛК-5,9.00.00.000 ПЗ

1 Энергетический и кинематический расчет привода

Цель энергокинематического расчета – подбор электродвигателя и определение частот вращения и крутящих моментов на всех валах привода.

Схема привода представлена на рис.1

1 – электродвигатель; 2 – муфта; 3 – редуктор; 4 –муфта; 5 –вал приводной с барабаном

Рисунок 1 – Схема привода

Исходные данные к расчету следующие:

Срок службы привода t= 7 лет;

Окружное усилие на барабане

Окружная скорость звездочки

Диаметр барабана

1.1 Подбор электродвигателя

Выбор электродвигателя осуществляется по мощности, требуемой для обеспечения передачи крутящего момента на приводном валу. Мощность на приводном валу Р_ро, кВт рассчитывается по формуле[1]:

(1.2)

где v_po–окружная скорость на выходном валу, м/c

k – количество элементов на рабочем органе.

Рассчитываем угловую скорость рабочего органа по формуле:

Частота вращения рабочего органа:

Требуемая мощность электродвигателя Р_двтр, кВт определяется по формуле [1]:

,

, (1.3)

где: - КПД муфты, =0,98;

- КПД цилиндрической косозубой передачей; =0,97;

- КПД одной пары подшипников, =0,99.

Значения КПД взяты из таблицы 1.1 [1].

Общее значение КПД привода:

.

Тогда требуемая мощность электродвигателя равна:

.

Определим требуемую частоту вращения двигателя , об/мин по формуле [1]:

, (1.4)

где  - ориентировочное значение передаточного отношения передач, из которых состоит привод (определяем по таблице 1.2 [1]).

.

По требуемой мощности и частоте вращения по таблице 16.7.1, [2]. Выбираем электродвигатель асинхронный 4А160М8У3 (ГОСТ 19523-81) с частотой вращения и мощностью .

1.2 Определение частот вращения и крутящих моментов на валах привода

Для определения частот вращения на валах окончательно назначим передаточные числа передач [1].

Общее передаточное число привода рассчитываем по формуле [1]:

(1.8)

где - реальная частота вращения электродвигателя, мин^-1.

Определяем общее передаточное отношение редуктора:

Передаточное число тихоходной передачи определяем по формуле [1]:

(1.9)

где - требуемое передаточное отношение редуктора.

Определяем передаточное отношение промежуточной передачи редуктора по формуле:

Передаточное число быстроходной передачи определяем по формуле [1]:

(1.10)

Определим частоты вращения на валах:

Частота вращения на валу I:

Частота вращения на валу II:

Частота вращения на валу III:

Частота вращения на валу IV:

Частота вращения на валу V:

Определим угловые скорости валов по формуле [1]:

(1.11)

Угловая скорость вала I:

Угловая скорость вала II:

Угловая скорость вала III:

Угловая скорость вала IV:

Угловая скорость вала V:

Крутящие моменты Т_i ,Нм определяются по формуле [1]:

(1.12)

где: i – номер вала;

- мощность на i-м валу, кВт;

- угловая скорость i-го вала, с^-1.

Рассчитаем мощности на валах привода:

Мощность на валу I:

Мощность на валу II:

Мощность на валу III:

Мощность на валу IV:

Мощность на валу V:

Мощность на валу VI:

Тогда крутящие моменты на валах:

Крутящий момент на валу I:

Крутящий момент на валу II:

Крутящий момент на валу III:

Крутящий момент на валу IV:

Крутящий момент на валу V:

Крутящий момент на валу VI:

2 Расчёт передач редуктора

2.1 Выбор материалов и определение допускаемых напряжений для зубчатых передач

_{Для изготовления колеса и шестерни принимаем Сталь 40Х}

Назначаем термообработку по таблице 8.7:

для колеса - улучшение (230HB)

для шестерни - улучшение (260HB)

Определяем предел контактной выносливости для шестерни и колеса.

При улучшении рассчитывается по формуле:

(2.1)

Определяем циклическую долговечность для шестерни и колеса по формуле:

(2.2)

Расчётный срок службы рассчитываем по формуле:

, (2.3)

где  – количество лет службы привода( лет, задано по условию задачи);

- количество недель в году ();

 – количество рабочих дней в неделю (принимаем );

 – количество рабочих смен в день(принимаем );

 – количество часов в смену (принимаем );

Коэффициент режима работы определяем по таблице А.3 в зависимости от заданного режима работы.

Определяем эквивалентное число циклов напряжений для шестерни и колеса по формуле: