Определение твердости термообработки и материалов зубчатых колес.

Условия эксплуатации машинного агрегата.

Привод галтовочного барабана устанавливается на производственной площадке штамповочного цеха для снятия заусенцев после штамповки. По заданию срок службы привода 5 лет. Работает привод в две смены, нагрузка спокойная, режим не реверсивный. Продолжительность смены 8 ч.

Срока службы приводного устройства.

Срок службы приводного устройства определяем по формуле:

где L_г – срок службы привода. По заданию L_г = 5 года;

t_с – продолжительность смены, ч. Принимаем по рекомендации [1] t_с = 8 ч;

L_с – число смен. Принимаем L_с = 2;

ч

По рекомендации [1] из полученного значения L _h необходимо вычесть 10…25% часов на профилактику, текущий ремонт, нерабочие дни.

ч

 

2 Выбор двигателя. Кинематический расчет привода.

Определение мощности и частоты вращения двигателя.

 

Выбор двигателя заключается в подборе подходящей модели для данного типа редуктора по развиваемой мощности, которая определяется по известной мощности на выходном валу привода.

Определим мощность снимаемую с барабана привода:

где F – тяговая сила, кН. По заданию F = 10 кН;

u – скорость движения барабана, м/с. По заданию u = 0,30 м/с.

Определяем общий коэффициент полезного действия (КПД) привода:

;

где h_оп – КПД открытой цепной передачи. По табл. 2.2 [1] h_оп = 0,90;

h_зп – КПД червячной передачи. По табл. 2.2 [1] h_зп = 0,80;

h_м – КПД муфты. По табл. 2.2 [1] h_цп = 0,98;

h_пк – КПД пары подшипников качения. По табл. 2.2 [1] h_пк = 0,99;

h_пс – КПД подшипников скольжения. По табл. 2.2 [1] h_пс = 0,98;

;

Определяем требуемую мощность электродвигателя:

кВт.

 

Определение передаточного числа привода и его ступеней

По табл. К9 [2] выбираем двигатель серии 4А с номинальной мощностью Р_ном =5,5 кВт и заполняем таблицу 2.1, применив для расчета четыре варианта типа двигателей:

 

Таблица 2.1 – Варианты двигателей

Вариант	Тип двигателя	Номинальная мощность, P ном, кВт	Частота вращения, об/мин
Синхронная	При номинальном режиме n ном
	4АM132M8У3	5,5
	4АМ132S6У3	5,5
	4АМ112M4У3	5,5
	4АМ100L2У3	5,5

 

Определим расчетное передаточное отношение привода и запишем полученные значения в таблицу 2.2:

,

где n _рм – частота вращения рабочей машины,

Частота вращения на выходном валу привода определим по формуле:

,

где z- число зубьев;

p- шаг тяговой цепи;

об/мин.

Определить передаточное число привода, для всех приемлимых вариантов

;

Определить передаточные числа ступеней привода:

;

Таблица 2.2 – Разбивка передаточных чисел

Передаточное число	Варианты
Общее для привода		60.31	90.31
Цепная передачи		3,48	4,25	5,99
Червячного редуктора

 

Анализируя полученные значения передаточных чисел приходим к выводу:

а) первый и второй варианты затрудняют реализацию принятой схемы привода из-за большого передаточного числа всего привода;

б) Третий и четвертый варианты подходят по разбивке передаточных чисел. Выбираем третий вариант, т.к. электродвигатель будет более металоемкий.

По табл.2.1 выбираем электродвигатель 4АМ112M4У3 номинальной мощностью Р_ном =5,5 кВт, синхронной частотой вращения n_сихр =1000 мин^-1, номинальной частотой вращения n =965 мин^-1.

Определим фактическое передаточное число всего привода:

.

Определим фактическое передаточное число цепной передачи:

.

2.3 Определение силовых и кинематических параметров привода

Частота вращения валов привода:

мин^-1;

мин^-1;

мин^-1;

мин^-1;

Угловая скорость вращения валов привода:

с^-1;

с^-1;

с^-1;

с^-1.

Определяем мощность на валах привода:

кВт;

кВт;

кВт;

кВт.

Определяем вращающие моменты на валах привода:

Н∙м;

Н∙м;

Н∙м;

Н∙м.

Результаты кинематического расчета заносим в таблицу 2.3:

Таблица 2.3 – Результаты кинематического расчета

Тип двигателя: 4АМ112M4У3; P ном=5,5кВт; n ном=965мин-1
Параметр	Передача	Параметр	Вал
Закрытая (редуктор)	Открытая ременная	Двигателя	Редуктор	Приводной рабочей машины
Входной	Выходной
Пере-даточное число u			Расчетная мощность P, кВт	5,5	5.3	4.9	3.69
Угловая скорость w, с-1	101.003	101.003	5.6	1.87
КПД h	0,80	0,90	Частота вращения мин-1			53.6	17.8
Вращаю-щий момент Т,	54.45	52.29	737.9	1972.4

3 Выбор материалов червячных передач. Определение допускаемых напряжений.

Определение твердости термообработки и материалов зубчатых колес.

Для изготовления зубчатых колес используем следующие материалы:

 

Таблица 3.1 – Материал зубчатых передач

Элемент передачи	Материал	Dпред	термообработка	HRC	sВ	sТ	[s]H	[s]F
Способ отливки
червяк	Сталь 40Х		У+ТВЧ	45…50			-	-
Колесо	СЧ18	-	З	-		-	186.7	170.4

 

1234Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: