"Червячный редуктор"

Исходные данные
Мощность на выходном валу P= 5 кВт
Частота вращения вала рабочей машины n= 30 об/мин
Срок службы привода Lг = 2 лет.
Допускаемое отклонение скорости ?= 4 %
Продолжительность смены tс= 8 часов.
Количество смен LС= 2

ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ.

КИНЕМАТИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ПРИВОДА.

1. Определение мощности и частоты вращения двигателя.
Мощность на валу рабочей машины Ррм= 5,0 кВт.
Определим общий КПД привода: ?=?зп*?оп*?м*?2пк*?пс
По табл. 2.2 [1] принимаем следующие значения КПД механических передач.
КПД закрытой передачи ?зп= 0,97
КПД первой открытой передачи ?оп1= 0,965
КПД второй открытой передачи ?оп2= 0,955
КПД муфты ?м= 0,98
КПД подшипников качения ?пк= 0,995
КПД подшипников скольжения ?пс= 0,99 определим общий КПД привода
?=?з*?оп1*?пк2*?оп2*?пс=0,97*0,965*0,9552*0,995*0,99= 0,876
Определим требуемую мощность двигателя Рдв =Ррм/?= 5/0,876=5,708 кВт.
Выбираем по табл. К9 [1] номинальную мощность двигателя Рном= 7,5 кВт.
Выбираем электродвигатель с синхронной частотой вращения 750, 1000, 1500,
3000

|Тип двигателя |4AM160S8УЗ |4AM132M6УЗ |4AM132S4УЗ |4AM112M2УЗ |
|Номинальн. |730 |970 |1455 |2900 |
|частота | | | | |
|Диаметр вала |48 |38 |38 |32 |

2. Определение передаточного числа привода и его ступеней.
Определим частоту вращения приводного вала рабочей машины nрм=60*1000 v/(?D)= 60*1000 970/(?38)=30,0 об/мин.
Передаточное число привода u=nном/ nрм= (24,33 32,33 48,50
96,67(
Принимаем пределы передаточных чисел закрытой передачи uзп: 6,3( 60,0
Принимаем пределы передаточных чисел первой открытой передачи uоп1: 2,0(
5,0
Принимаем пределы передаточных чисел второй открытой передачи uоп2: 2( 7,1
Допустимые пределы привода ui: 25,2 (2130
Исходя из пределов передаточных чисел привода, выбираем тип двигателя:
4AM132M6УЗ с номинальной частотой вращения nном= 970 мин-1 и диаметром вала dДВ= 38 мм.
Передаточное число привода u= 32,33
Задаемся передаточным числом редуктора uзп= 8
Задаемся передаточным числом первой открытой передачи uоп1= 2
Задаемся передаточным числом второй открытой передачи uоп2= 2
Фактическое передаточное число привода uф =uзп*uоп1*uоп2= 8*2*2= 32
Определим максимальное допускаемое отклонение частоты вращения приводного вала рабочей машины ?nрм=nрм ?/100=30*4/100= 1,2 об/мин.
Определим допускаемую частоту вращения приводного вала рабочей машины с учётом отклонения [nрм]=nрм±?nрм= 30±1,2=28,8 (31,2 (об/мин.)
Определить фактическую частоту вращения приводного вала машины nф=nном/uф=
970/32= 30,3 об/мин.

3. Определение силовых и кинематических параметров привода.
Мощность двигателя Рдв = 5,708 кВт.
Мощность на быстроходном валу Рб=Рдв*?оп1*?пс= 5,708*0,965*0,99= 5,453 кВт.
Мощность на тихоходном валу Рт=Pб*?зп*?пк= 5,453*0,97*0,955=5,263 кВт.
Мощность на валу рабочей машины Ррм=Рт*?оп2*?пк= 5,263 *0,955*0,995 =
5,00 кВт.
Частота вращения вала электродвигателя nном= 970,00 об/мин.
Частота вращения быстроходного вала nб=nном/uоп1= 970/2=485,00 об/мин.
Частота вращения тихоходного вала nт=nб/uзп= 485/8=60,63 об/мин.
Частота вращения вала рабочей машины nрм=nт/uоп2= 60,63/2= 30,315 об/мин.
Угловая скорость вала электродвигателя ?ном=?*nном/30=?*970/30= 101,58 рад/с.
Угловая скорость быстроходного вала ?б=?ном/uоп1=101,58/2= 50,79 рад/с.
Угловая скорость тихоходного вала ?т=?п/uт=50,79/8= 6,35 рад/с.
Угловая скорость вала рабочей машины ?рм=?т/uор2= 3,18 рад/с.
Вращающий момент на валу электродвигателя Тдв=Рдв/?ном= 7500/101,58 =56,19
Н*м.
Вращающий момент на быстроходном валу Тб=Рб/?б= 5,453/50,79= 107,36 Н*м.
Вращающий момент на тихоходном валу Тт=Pт/?т= 5,263/6,35= 828,82 Н*м.
Вращающий момент на валу рабочей машины Трм=Pрм/?рм= 5000/3,18 = 1572,33
Н*м.

ПРОЕКТНЫЙ РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ.

1. Выбор материала
Выбор материала для червяка.
Для червяка выбираем материал по табл. 3.2 [1] сталь 40Х
Термообработка - улучшение
Интервал твёрдости 260 - 280 НВ
Средняя твёрдость: 270 НВ
Предел прочности при растяжении ?В= 900 Н/мм2
Предел прочности при растяжении ?Т= 750 Н/мм2
Для червяка при скорость скольжения Vs= 4,3*?2*uзп*3?Т2/103 =
4,3*6,35*8*3?828,82/103 = 2,052 м/с по табл.. 3.5 [1] принимаем бронзу БрА10Ж4Н4
Предел прочности при растяжении ?В= 650 Н/мм2
Предел прочности при растяжении ?Т= 460 Н/мм2
Срок службы привода: Lh=365*Lг*tc*Lc и из полученного результата вычитаем
25% на простои. Lh= 10000
Число циклов перемены напряжений за наработку N=573*?*Lh= 2,91E+08
Число циклов перемены напряжений соответствующие пределу выносливости рассчитываем по табл. 3.3. [1] NH0= 6,80E+07
Определяем коэффициент долговечности КHL=6? NH0/N=6? 6,80E+07/2,91E+08 =
0,32
Коэффициент, учитывающий износ материала СV= 0,95
Определяем коэффициент долговечности КFL=9? 106/N= 9? 106/2,91E+08 = 0,54,
По табл. 3.5 [1] принимаем 2-ю группу материалов.
Для материала червячного колеса по табл., 3.6 определяем:
Допускаемые контактные напряжения–
Значение [?]H уменьшаем на 15% так как червяк расположен вне масляной ванны. при 2

Поделитесь этой записью или добавьте в закладки