Файл: Выбор электродвигателя и расчет основных параметров привода.docx

Округляем L до стандартного значения L=4000мм.Принятое значение L удовлетворяет ограничениям L_min≤L≤L_max 1800≤4000≤10000

Уточняем межосевое расстояние по формуле

a=0,25(L-W+

,где W=0,5π(d₁+d₂)=0,5π(250+560)=1271,7мм;

Ү=2

=2(560-250)²=192200 мм²

Окончательно получим a=0,25(4000-1271,7+

=1355,29 мм

Угол обхвата на ведущем шкиве

α₁=180^о-57,3^о=180^о-57,3^о=166,9^о

3.4. Скорость ремня

=8,64м/с

3.5.Окружное усилие

F_t=

=1646,88 Н

3.6.Частота пробегов ремня

λ=

=2,16c^-1

3.7.Допускаемое полезное напряжение

[σ_t]=σ_toC_αC_р, где σ_to- приведенное полезное напряжение ;С_α-коэффициент,учитывающий влияние угла обхвата ,

С_α=1-0,44ln

=1-0,44 ln

=0,97

C_p-коэффициент режима работы ,

C_р=С_н-0,1(n_c-1)=0,85-0,1(2-1)=0,75.Здесь n_c=2-число смен работы передачи в течение суток ;С_н=0,85- коэффициент нагружения при переменной нагрузке .

Приведенное полезное напряжение для нормальных ремней

σ_to₌-

-0,001V²=

-0,001*8,64²=2,94 МПа, где С_u-коэффициент, учитывающий влияние передаточного числа на напряжения изгиба в ремне

C_u=1,14-

=1,14-

=1,13

В результате расчета получим [σ_t]=2,94*0,97*0,75=2,14 МПа

3.8.Число ремней

Зададимся начальным значением Z=3 и по таблице выбираем C_Z=0,95.Определим расчетное число ремней

Z^’=

Полученное значение Z’округлим до ближайшего большего целого числа Z=4.Для этого числа ремней C_Z=0,9.Подставим C_Z в формулу для Z’и в результате расчета получим Z’₌3,72.Поскольку Z’

3.9.Сила предварительного натяжения одного ремня

S_о=0,75

+q_mV²=0,75

+0,3*8,64²=446,85 Н

3.10.Сила действующая на валы передачи

F_b=2S_оZsin

=2*446,85*4*sin

=3551,47Н

4.Расчет и проектирование валов

4.1.Расчет быстроходного вала

4.1.1.Предварительный расчет быстроходного вала

Участок вала с номером 1 называется хвостовиком. Он предназначен для установки на нем детали, которая передает крутящий момент с тихоходного вала редуктора на исполнительный механизм. Диаметр хвостовика ориентировочно определяется из расчета вала на кручение по пониженным допускаемым напряжениям по формуле

d₁=

,

где Т_Б- крутящий момент на быстроходном валу в Н*м,

- пониженные допускаемые напряжения на кручение , Твердость заготовки быстроходного вала-шестерни 269…302 HB; σ_b=890 МПа.

Тогда допускаемое напряжение быстроходного вала на кручение: [

] = 0,025 · 890 = 22,25 МПа.

Диаметр хвостовика вала-шестерни:

Принимаем диаметр d = 35 мм из нормального ряда линейных размеров.

l₁=(1,5…2)d₁= (1,5…2)35=52,5…70 принимаю длину хвостовика 59 мм округляю по ГОСТ6636-69 до 60 мм

Участок номер 2 контактирует с уплотнителем .Его диаметр определяется по формуле

d₂=d₁+5=35+5=40мм

Длина определяется по формуле

l₂=L₂-B-n+L_k+у,

где L₂-ширина фланцев корпуса редуктора у подшипников качения =55 ,B-ширина подшипника ,n- расстояние от торца подшипника до внутренней поверхности стенки корпуса ,n=7 мм,L_k-величина, зависящая от толщины опорной поверхности крышки подшипника, шайбы пружинной и высоты головки болта крепления крышки к корпусу .При наружном диаметре подшипника тихоходного вала D<105мм можно принять L_k=18 мм , при D≥105 мм –L_K=22мм.Для быстроходного вала на данном этапе проектирования рекомендуется выбирать подшипники средней серии

d₃=d₂+5=40+5=45 мм ,по этому диаметру выбираем подшипник шариковый однорядный средней серии 309 ,он имеет наружный диаметр D=100 мм ,ширину В=25 мм ,так как наружный диаметр<105 принимаем L_k=18 мм

l₂=L₂-B-n+L_k+у=55-25-7+18+5=47 мм

Определяем длину третьего участка l₃

l₃=B=25 мм

Четвертый участок-бурт для фиксации подшипников в осевом направлении

Определяем диаметр 4 участка по формуле

d₄=d₃+5=45+5=50мм

Длину 4 участка определяем из условия примерного совпадения внутренних границ подшипников быстроходного и тихоходного вала ,расположенных по одну сторону от зубчатой передачи

l₄=25,5 мм

5 участок-шестерня

d₅=d_a₁=82 мм

l₅=b_ω₁=67 мм

Участок 7=участку 3

l₇=l₃=25мм

d₇=d₃=45 мм

Участок 6=участку 4

l₆=l₄=25,5мм

d₆=d₄=50мм

3.1.2. Определение опорных реакций

lδ^*=89.5 мм=0,0895 м ,lδ=71,5 мм=0,0715м ,F_a₁=1157,4 Н,d₁=76,8 мм = 0,0768м,M=

=44,44 Н*м,F_r₁=2029,57Н,F_k₁= F_b=3551,47Н,F_t₁=5445,06 Н

Плоскость Y-X

ƩF_x=0 F_a₁-R_Bx=0

ƩM_D=0 R_Aylδ^*+M+F_r₁(lδ^*+ lδ)+R_By(lδ^*+ lδ+ lδ)=0

ƩM_B

=0 –R_Ay(lδ+ lδ)+M-F_r₁lδ=0

R_Bx=F_a₁=1157,4Н

R_A_у=

=-704Н

R_B_у=

=-1325,57Н

Проверка

ƩF_у=0 R_A_у+F_r₁+R_B_у=0

-704+2029,57-1325,57=0

1325,57-1325,57=0

0=0

Плоскость Z-X

ƩM_D=0 R_Az lδ^*-F_t₁(lδ+ lδ^*)+R_Bz( lδ+ lδ+ lδ^*)=0

ƩM_B=0 F_k₁( lδ^*+lδ+ lδ)-R_Az(lδ+ lδ)+F_t₁ lδ=0

R_Az=

=8496,77Н

R_Bz=

=499,76 Н

Проверка

ƩF_z=0 –F_k₁+R_Az-F_t₁+R_Bz=0

-3551,47+8496,77-5445,06+499,76=0

4945,3-4945,3=0

0=0

Определение суммарных реакций в каждой опоре

Опора А

Радиальная составляющая R_A =

=8525,88Н

Опора В

Радиальная составляющая R_B =

=1416,65Н

Осевая составляющая R_Bx=1157,4Н

4.1.3.Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов и продольных сил для быстроходного вала

lδ^*=89.5 мм=,lδ=71,5 мм ,F_a₁=1157,4 Н,d₁=76,8 мм ,M=

=4444 4,16 Н*мм,F_r₁=2029,57Н,F_k₁= F_b=3551,47Н,F_t₁=5445,06 Н, R_Bx=1157,4Н, R_A_у=-704Н, R_B_у=-1325,57Н, R_Az=8496,77Н, R_Bz=499,76 Н,

Построение эпюры изгибающих моментов Mxy и продольных cил N(плоскость Y-X)

Участок D-A 0≤X≤ lδ^*

M_X=0

M_D=0 Н*мм

M_A=0 Н*мм

∑F_X=0 N=0

Участок А-С lδ^*≤X≤ lδ+ lδ^*

M_X=-R_A_у(X- lδ^*)

M_A=-R_A_у(lδ^*- lδ^*)=0 Н*мм

M_C=-R_A_уlδ=-704*71,5=-50336Н*мм

∑F_X=0 N=0

Участок С-B lδ+ lδ^*≤X≤2lδ+ lδ^*