V- скорость ленты

1.  v- скорость ленты

Р_м =2∙2=4кВт

h пр =h_пк³∙h_муфты∙h_ззз²∙h_пс²∙h_цп⁴, КПД привода,

Где h_м=0,98

h_n=0,99

h_ред=0,97

h_оп=0,96

h пр =0,98∙0,99³∙0,97∙0,96=0,85

Рэд = 4/0,85 = 4,7 кВт.

В качестве двигателя возьмем асинхронный электродвигатель, единой серии общего назначения 4А по ГОСТ I9523-8I, с ближайшей номинальной мощностью Рном = 5,5 кВт /5, с. I05/, которой соответствуют четыре типа электродвигателей с синхронными частотами вращения 750, 1500 и 1000 об/мин. Для приводов общего назначения предпочтительны электродвигатели с синхронной частотой вращения 1000 и 1600 об/мин /5, с.104/. Выбираем электродвигатель типа 4А132S6УЗ с асинхронной частотой вращения hэд=3000 об\мин и кратностью максимального момента

γ=Т_пуск/Т_ном=2,0

/5. с.519-620/ электродвигателя исполнения ГМ1081, с габаритными установочными и присоединительными размерами приведен на рис.9 /7, с. 519-620/.

  3.2 Передаточные числа элементов привод

 

Общее передаточное число привода:

U_пр=n_эд/n_рм,

 

где  n_эд=3000 об/мин - асинхронная частота вращения вала электродвигателя.

n_рм= 60∙3000∙ v/(π∙D),

D=Р∙z/D

n_рм=60∙0,50/(100∙10^-3.7)=76,39 об/мин.

 Uпр =3000/42,9 = 39,27.

Передаточное число редуктора определяется по формуле

 U_ред=U_пр/U_оп

где U_оп - передаточное число открытой ременной передачи (рис .8). Принимая предварительно U_оп= 4 \5. с. 103\, получим U_ред =39,27/5=7,85.

В соответствия с рекомендациями /2, с.93/ используем одноступенчатый редуктор, передаточное число которого U_ред=7,9

Уточненное передаточное число открытой ременной передачи

U_оп=U_пр/U_ред= 39,27/7,9 = 5,0.

  3.3 КПД редуктора и привода КПД одноступенчатого цилиндрического редуктора (рис.10)

hред=h_зп^2. h_пк³, где

hзп - КПД зацепления одной пары зубчатых колес;

hпк - КПД одной пары подшипников качения. Принимая

h_зп = 0,97 и h_пк =0,99 \ 5.с.107\ получим:

h_ред=h_зп ^.h_пк²

Общий КПД привода лесотаски равен: h _пр = 0,913.

( h_пр не изменяется так как редуктор остался прежним).

  3.4 Крутящие моменты на валах

Частоты вращения быстроходного n_б и тихоходного n_т валов редуктора равны ответственно:

n_б =n_эд/U_оп=3000/5=600 об/мин;

 n_т =n_б/U₁ =600/2,24 = 267,9 об/мин;

 n_т =n_n/U₂=267,9/3,55 = 75,45 об/мин.

Мощность на тех же валах:

Р_б=Р_эд∙h_оп =4,7∙0,96 = 4,512 кВт;

Р_n=Р_б∙h_n²∙h_зп ∙h_м = 4,512∙0,99²∙0,97∙0,98 = 4,2 кВт;

Р_т=Р_б∙h_ред=4,512∙0,917=4,14 кВт;

Крутящие моменты на быстроходном Т_б, и тихоходном Т_т валах редуктора:

Т_т= 9550∙Р_т/ n_т = 9550∙4,14/75,45=524,02 Н∙м;

Т_б=9550∙Р_б/n_б⁼9550∙4,512/600=71,816 Н∙м.

Т_n=9550∙Р_n/n_n⁼9550∙4,2/267,9=149,72 Н∙м.

4. Проектировочный расчет закрытой зубчатой передачи

 

4.1 Выбор материалов колес ступени По величине крутящего момента на тихоходном валу редуктора выбираем материалы шестерни (индекс I) в колеса (индекс 2) одинаковыми - сталь 45 с закалкой, механические характеристики которой представлены в табл.1 /2, с. 94,95/.

Таблица I :

Механические характеристики материалов шестерни (1) и колеса (2) ступени

Индекс колеса	Марка стали ГОСТ	Термообработка	Твердость HRC	Напряжения, МПа						Базовое число циклов
				sТ	sВ	sHP	sHP max	sFP	sFP max	N	N
1	45  1050-74	Закалка	45	880	1000	800	2460Ģ	240	480	60	4
2	40  977-75	Улучшение	НВ220	380	580	600	1060	90	200	60	4

Эквивалентные числа циклов контактных напряжений зубьев шестерни N_не1 иколеса N_не2 /6. с.43/

N_не1=60∙n_т∙t₀∙c_н

N_не2=60∙n_б∙t₀∙c_н

где t₀ =21024 ч - расчетный срок службы привода,

c_н - параметр режима нагрузки по контактным напряжениям, который для тяжелого режима равен c_н =0,5 /2. с.95/.

N_не1= 60∙267,9∙3731,76∙0,5=30∙I0⁶ циклов;

N_не2=60∙75,45∙3731,76∙0,5=8,45∙10⁶ циклов.

Коэффициенты долговечности при расчете на контактную выносливость \2. с.113\

 

Для шестерни:

Для колеса:

где N_HO1=N_НО2=60∙10⁶ – базовое число циклов (табл.)

 К_HL1=⁶√60∙10⁶/30∙10⁶ =1,21;

принимаем К_HL1=1;

К_HL2=⁶√10∙10⁶/8,45∙10⁶ = 1,03;

принимаем К_HL2=1;

Допускаемые контактные напряжения для шестерни s_НР1 и колеса s_НР2 /5. с.113/:

s_НР1=s⁰_НР1∙ К_HL1, s_НР2=s⁰_НР2∙ К_HL2

Где s⁰_НР1 =s⁰_НР2=800 МПа – допускаемое контактное напряжение при базовом числе циклов нагружения (табл. 1);

s_НР1=800∙1,12=896 МПа,

s_НР2 =600∙1,03=618 МПа;

для дальнейших расчетов принимаем меньшее значение, т.е.

s_НР=s_НР2=618 МПа.