Расчет электрического привода (стр. 1 из 8)
1. Задание на курсовой проект
Привод состоит из следующих основных частей (рисунок 1.1):
1 – электродвигатель;
2 – клиноременная передача;
3 – конический редуктор с прямыми зубьями;
4 – открытая зубчатая пара с прямыми зубьями.
Рисунок 1.1 – Кинематическая схема привода
Исходные данные:
кВт; 
об/мин.Тип ремня – клиновой.
Тип зуба конической и цилиндрической передач – прямой.
2. Кинематический расчет привода
2.1 Подбор приводного электродвигателя
Определим требующую мощность электродвигателя /1, с. 5/
где
– общий КПД привода, определяемый как произведение КПД последовательно соединенных передач /1, с. 5/. 
,где
– КПД ременной передачи; 
– КПД закрытой конической передачи; 
– КПД открытой цилиндрической передачи. 
кВт.Примем
кВт /1, с. 459/.Перегрузка составляет
– привод будет испытывать перегрузку по мощности, это связано с тем, что ряд мощностей серии АИР не предусматривает промежуточных значений между 
и 
кВт.Для того чтобы размеры редуктора, открытой и ременной передач были средними, примем двигатель марки AИР132М4 с синхронной частотой вращения 1500 об/мин /1,2/ (таблица 1).
Таблица 2.1.1 – Характеристика принятого электродвигателя
| Тип двигателя | Мощность, кВт | Синхр. частота вращения, об/мин | Скольжение s, % | КПД, % |  |
| АИР 132М4 | 11 | 1500 | 3,5 | 87,5 | 2 |
Определим номинальную частоту вращения вала электродвигателя
об/мин.2.2 Определение передаточных чисел привода
Определим исходное суммарное передаточное число привода
,где
– асинхронная частота вращения двигателя, об/мин. 
.По рекомендациям /1, с. 7/ подберем передаточные числа привода.
Примем
– ременная передача; 
– коническая закрытая передача; 
– цилиндрическая открытая передача.Определим разницу между расчетными исходным
передаточным числом привода и новым принятым 
/2, с. 12/ 
; 
; 
– что допустимо.2.3 Определение частот вращения и угловых скоростей на валах привода
об/мин; 
об/мин; 
об/мин; 
об/мин; 
рад/с; 
рад/с; 
рад/с; 
рад/с.2.4 Определение вращающих моментов и мощностей на валах привода
Нм; 
Нм; 
Нм; 
Нм; 
кВт; 
кВт; 
кВт; 
кВт.Для удобства просмотра кинематический расчет сведем в таблицу (табл. 2.4.1)
Таблица 2.4.1 – Результат кинематического расчета
| № вала | n, об/мин |  , рад/с | Р, кВт | Т, Нм |  |  |  |
| 1 | 1447 | 151,53 | 8 | 52,8 | 2,3 | ||
| 2 | 629 | 65,88 | 7,52 | 114,14 | 4 | ||
| 3 | 157 | 16,47 | 7,29 | 442,87 | 3,15 | ||
| 4 | 50 | 5,23 | 7 | 1339,25 |
3. Расчет закрытой конической передачи
Индексы валов привода, которые предложены в кинематическом расчете, поменяем следующем образом, вал который является входным (быстроходным) в редуктор будет иметь индекс «1», а выходной (тихоходный) – индекс «2», это связано с удобством ведения расчета.
3.1 Материалы зубчатых колес и способ упрочнения зубьев
С целью сокращения номенклатуры материала для шестерни и колеса выбираем одну и ту же сталь – 40Х.
Назначаем для шестерни и колеса твердость рабочих поверхностей зубьев – НB 300 /3, с. 129/ с термической обработкой – улучшение.
3.2 Определение допускаемых напряжений
Расчет зубчатых передач на прочность выполняют по допускаемым контактным
и изгибным 
напряжениям. Эти напряжения определяют по зависимостям, приведенным в ГОСТ 21354-87, но без ряда коэффициентов, в большинстве случаев равных или близких единице /3, с. 130/.3.2.1 Допускаемое контактное напряжение
Допускаемое контактное напряжение, не вызывающее опасной контактной усталости материала
,где
– предел контактной выносливости активных поверхностей зубьев, соответствующий базовому числу циклов 
перемены напряжений, МПа; 
– минимальный коэффициент запаса прочности; 
– коэффициент долговечности, учитывающий влияние срока службы и режима нагрузки передачи. 
МПа /3, с. 132/; 
– для зубчатых колес с одинаковой структурой материала при улучшении; 
– для длительно работающей передачи (с ресурсом 
ч). 
МПа.3.2.2 Допускаемое изгибное напряжение
Допускаемое напряжение изгиба при расчете на прочность
,где
– предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжений и определяемый экспериментально на основе кривых усталости /3, с. 132/, МПа; 
– минимальный коэффициент запаса прочности; 
– коэффициент, учитывающий влияние двустороннего приложения нагрузки;