2. Выбор двигателя и кинематический расчёт привода

 

2.1 Определение мощности и частоты вращения двигателя

Определяем требуемую мощность рабочей машины:

Ррм = Fv,

где F – тяговое усилие цепи, кН;

v – линейная скорость грузовой цепи, м/с.

Ррм = 4×0,5 = 2,0 кВт.

Определим общий КПД привода

h = hзпhопhмh2пкhпс,

где hзп – КПД закрытой передачи; hоп – КПД открытой передачи; hм – КПД муфты; hпк – КПД одной пары подшипников качения; hпс – КПД одной пары подшипников скольжения (на приводном валу рабочей машины).

h = 0,8×0,92×0,98×0,992×0,985 = 0,696.

Определяем требуемую мощность двигателя:

Рдв.треб = Ррм/h = 2,0/0,696 = 2,87 кВт.

По [1, таблица К9] выбираем двигатель 4АМ100S4У3 с номинальной мощностью Рном=3кВт и номинальной частотой вращения nном = 1435 об/мин.


2.2 Определение передаточного числа привода и его ступеней

Определим частоту вращения приводного вала рабочей машины:

nрм = 60×1000v/(D),

где v – линейная скорость грузовой цепи, м/с;

D – диаметр звездочки, мм.

nрм = 60×1000×0,5/(330×3,14) = 29,0 об/мин.

Определяем передаточное число привода:

u = nном/nрм = 1435/29,0 = 49,56.

Определим передаточное число открытой передачи, принимая передаточное число редуктора uзп = 20:

uоп = u/uзп = 49,56/20 = 2,48.

2.3 Определение силовых и кинематических параметров привода

В соответствии с заданной последовательностью соединения элементов привода по кинематической смене используем следующие формулы для вычисления мощности, частоты вращения, угловой скорости и вращающих моментов на валах привода:

Вал двигателя:

nдв = nном = 1435 об/мин;

wдв = pnдв/30 = 3,14×1435/30 = 150,2 рад/с;

Pдв = 2,87 кВт;

Тдв = Рдв/wдв = 2,87×1000/150,2 = 19,1 Н×м.

Быстроходный вал:

n1 = nдв = 1435 об/мин;

w1 = wдв = 150,2 рад/с;

Р1 = Рдвhмhпк = 2,87×0,98×0,99 = 2,79 кВт;

Т1 = Тдвhмhпк = 19,1×0,98×0,99 = 18,6 Н×м.

Тихоходный вал:

n2 = n1/uзп = 1435/20 = 71,75 об/мин;

w2 = w1/uзп = 150,2/20 = 7,51 рад/с;

Р2 = Р1hзпhпк = 2,79×0,8×0,99 = 2,21 кВт;

Т2 = Т1uзпhзпhпк = 18,6×20×0,8×0,99 = 294 Н×м.

Вал приводной рабочей машины:

nрм = n2/uоп = 71,75/2,48 = 28,95 об/мин;

wрм = w2/uоп = 7,51/2,48 = 3,03 рад/с;

Ррм = Р2hопhпс = 2,21×0,92×0,985 = 2,0 кВт;

Трм = Т2uопhопhпс = 294×2,48×0,92×0,985 = 660 Н×м.

Таблица 1 – Силовые и кинематические параметры привода


3. Расчет червячной передачи

 

3.1 Выбор материала червячного колеса

Определим скорость скольжения:

4,3×7,51×20×(294)1/3/1000 = 4,29 м/с.

По [1, таблица 3.5] выбираем из группы I материал БрО10Ф1, полученный способом литья в кокиль, sв = 275 Н/мм2, sт = 200 Н/мм2.

3.2 Определение допускаемых контактных и изгибных напряжений

Допускаемые напряжения для червячного колеса определяем по формулам из [1, таблица 3.6].

Наработка за весь срок службы:

N = 573w2Lh = 573×7,51×20000 = 86064600.

Коэффициент долговечности при расчете на контактную прочность:

KHL = (107/N)1/8 = (107/86064600)1/8 = 0,76.

Определяем допускаемые контактные напряжения:

[s]Н = 0,9KHLCvsв = 0,9×0,76×1×275 = 189,1 Н/мм2,

где Cv – коэффициент, учитывающий износ материала [1, С.55].

Так как червяк располагается в масляной ванне, то полученное значение допускаемого напряжения не изменяем, т.е. [s]Н = 189,1 Н/мм2.

Коэффициент долговечности при расчете на контактную прочность:

KFL = (106/N)1/9 = (106/86064600)1/9 = 0,61.

Определяем допускаемые напряжения изгиба:

[s]F = (0,08sв + 0,25sт)KFL = (0,08×275 + 0,25×200)×0,61 = 43,9 Н/мм2.


Информация о работе «Проектирование одноступенчатого червячного редуктора привода междуэтажного подъемника»
Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 26777
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 1

0 комментариев


Наверх