Тогда:
Отсюда:
Исходя из полученных выше данных, выбираем электродвигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором единой серии 4А по ГОСТ 19523-81 (серия АИР по ТУ16-525.564-84) /1, c. 11-12, таблица 4-5/ с техническими характеристиками, представленными в таблице 1.
Таблица 1 – Технические характеристики выбранного электродвигателя
Тип двигателя | Исполнение | Число пар полюсов | Мощность, | Частота вращения | | Диаметр вала d, мм |
АИР100S4УЗ | 1М1081 | 2 | 3 | 1435 | 2,4 | 28 |
Рисунок 2 – Электродвигатель АИР100S4УЗ исполнения 1М1081
1.2 Определение общего передаточного числа и разбивка его между ступенями
Общее передаточное число привода:
Примем передаточное число цилиндрической передачи редуктора
Из стандартного ряда передаточных чисел выбираем значение
1.3 Определение частот вращения валов привода
1.4 Определение угловых скоростей валов привода
1.5 Определение мощностей на валах привода
1.6 Определение вращающих моментов на валах привода
Таблица 2 – Результаты кинематического расчёта привода
Валы привода | Величины | |||
Угловая скорость | Частота вращения | Мощность | Вращающий момент | |
I | 150,2 | 1435 | 2624 | 17,47 |
II | 150,2 | 1435 | 2624 | 17,47 |
III | 33,38 | 318,89 | 2545,28 | 76,25 |
IV | 9,4 | 89,82 | 2312,6 | 246 |
2.1Исходные данные для расчета
Получены из кинематического расчета и на основании исходных данных на проектирование.
Вращающий момент на шестерне ТII=T1, Н×м – 17,47.
Вращающий момент на колесе ТIII=T2, Н×м – 76,25.
Частота вращения шестерни nII=n1,об/мин – 1435.
Частота вращения колеса nIII=n2, об/мин – 318,89.
Передаточное число передачи
Срок службы передачи Lh , час – 10000
Режим работы 0.
Смазка погружением колеса в масляную ванну.
Электродвигатель имеет следующие параметры:
- мощность номинальная
- мощность расчетная
- отношение пускового момента к номинальному Тмах / Тном = 2,4.
2.2Выбор материалов зубчатых колес передачи и определение допускаемых напряжений
Так как к габаритным размерам редуктора не предъявляется особых требований, то принимаем следующие материалы:
- для шестерни: сталь 40Х ГОСТ 4543-71: термическая обработка – улучшение, твердость НВ1 269÷302, предел прочности σВ1 = 900 МПа, предел текучести σТ1 = 750 МПа /2, c. 7, таблица 1/;
- для колеса: сталь 45 ГОСТ 4543-71: термическая обработка – улучшение, НВ 235÷262, предел прочности σВ2 = 780 МПа, предел текучести σТ2 = 540 МПа /2, c. 7, таблица 1/.
НВср1 = (НВmin1 + HBmax 1) / 2 = (269 + 302) / 2 = 285,5;
НВср2 = (НВmin2 + HBmax2) / 2 = (235 + 262) / 2 = 248,5.
N∑1 = 60 ×Lh×nII = 60 × 10000 × 1435 = 8,61 × 108 ;
N∑2 = 60 ×Lh×nIII = 60 × 10000 × 318,89 = 1,91 × 108 .
При расчете на контактную выносливость:
- для шестерни: NHE1=kHE× N∑1= 1,0×8,61 × 108 =8,61 × 108,
здесь kHE = 1,0 – коэффициент приведения для режима работы 0 /2, c. 12, таблица 5/- для колеса: NHE2=kHE× N∑2= 1,0×1,91 × 108 = 1,91 × 108 .
При расчете на изгибную выносливость:
NHE1=kFE×N∑1= 1,0×8,61 × 108 = 8,61 × 108,
здесь kFE = 1,0 – коэффициент приведения для режима работы 0 /2, c. 12, таблица 5/;
NFE2=kFE×N∑2= 1,0×1,91 × 10 8= 1,91 × 108 .
NHG1 = 30 × (HBср1)2,4 = 30 × 285,52,4 = 23,47 × 106;
NHG2 = 30 × (HBср2)2,4 = 30 × 248,52,4 = 16,82 × 106 /2, c. 8/.
Для улучшенных сталей не зависимо от твердости зубьев колес:
NFG1 = NFG2 = 4 × 106 /2, c. 8/
Для шестерни:
где σНlim – предел контактной выносливости, для улучшенных колес /2, c. 9, таблица 3/:
σНlim1=2· HBср1 +70 =2·285,5+70=641 МПа;
SH – коэффициент запаса прочности при расчете на контактную прочность; SH = 1,1 – для улучшенных колес /2, c. 9/;
> NHG1 =23,47 × 106, то
/2, c. 10/;
Тогда
Для колеса:
σНlim2=2· HBср2 +70 =2·248,5+70=567 МПа.
Поскольку NHE2 =1,91 × 108> NHG2=16,82 × 106 , то /2, c. 10/, тогда: