Расчет частот вращения валов.
Оглавление
1.Расчетная часть. 5
1.1. Выбор электродвигателя. Расчёт основных кинематических и энергетических параметров. 5
1.1.1.Расчёт мощности электродвигателя. 5
1.1.2.Расчёт синхронной частоты вращения вала электродвигателя. 5
1.1.3.Выбор марки электродвигателя. 6
1.1.4.Расчет суммарного передаточного отношения привода, выбор передаточного числа зубчатой передачи и расчёт передаточного вращения ременной передачи. 6
1.1.5.Расчет частот вращения валов. 6
1.1.6.Расчёт мощностей и крутящих моментов, передаваемых валами редуктора. 7
1.2. Расчет зубчатой передачи. 7
1.2.1. Выбор материалов и способов упрочнения зубьев шестерни и колеса.
1.2.2.Расчет допускаемых контактных напряжений. 8
1.2.3. Расчет проектных параметров зубчатой передачи. 10
1.2.3.1. Расчет межосевого расстояния. 10
1.2.3.2. Расчёт модуля зацепления, суммарного числа зубьев, угла наклона зуба в косозубой передаче, чисел зубьев шестерни и колеса, фактического передаточного отношения. 10
1.2.3.3.Расчёт окружной скорости передачи и выбор степени точности нарезания зубьев. 11
1.2.3.4.Расчёт ширины колеса. 11
1.2.4.Проверочный расчёт зубчатой передачи по контактной прочности. 12
1.3. Первый этап эскизной компоновки редуктора. 14
1.3.1. Компоновка передачи в корпусе редуктора. 14
1.3.2. Компоновка валов. 15
1.3.2.1. Расчёт диаметров хвостовиков валов. 15
1.3.2.2. Расчёт диаметров участков валов. 16
1.3.2.2.1. Тихоходный вал. 16
1.3.2.2.2. Быстроходный вал. 17
1.3.3. Предварительный выбор подшипников. 17
1.3.3.1.Быстроходный вал. 17
1.3.3.2.Тихоходный вал. 17
1.3.4.Компановка подшипников в корпусе редуктора. 17
1.3.5. Расчёт расстояний между точкой приложения равнодействующих усилий зацеплений и реакциями в подшипниковых опорах 17
1.4.Выбор соединительных муфт. 17
1.4.1. Быстроходный вал. 18
1.4.2. Тихоходный вал. 18
1.5. Расчет шпоночных соединений. 18
1.5.1. Быстроходный вал. 18
1.5.2. Тихоходный вал. 19
1.5.2.1. Соединение на хвостовике с диаметром 19
1.5.2.2. Соединение по ступице колеса с диаметром участка вала 19
1.6. Расчет валов 19
1.6.1. Расчёт усилий в зубчатом зацеплении. 19
1.6.2. Расчёт опорных реакций и напряжений в опасных сечениях быстроходного вала. 20
1.6.2.1. Вертикальная плоскость горизонтального редуктора. 20
1.6.2.2. Горизонтальная плоскость. 21
1.6.2.3. Расчет суммарных изгибающих моментов в экстремальных точках эпюр. Максимальные суммарные реакции в опорах, нормальные и касательные напряжения в экстремальных точках эпюр и выбор опасного сечения. 21
1.6.3. Расчет коэффициента запаса прочности в опасном сечении быстроходного вала. 22
1.7. Расчёт эквивалентной долговечности подшипниковых опор быстроходного вала. 24
1.8. Расчет размеров элементов корпуса редуктора для второго этапа эскизной компоновки разреза по плоскости разъема редуктора. 25
1.8.2.1. Быстроходный вал 26
1.8.2.2. Тихоходный вал 26
1.8.3. Рассчитать ширину фланцев, соединяющих основание и крышку корпуса редуктора, расстояние от осей болтов dб3 до внутренней стенки корпуса редуктора 26
1.8.4. Рассчитать ширину опорных лап редуктора и расстояние от внутренней стенки корпуса до осей отверстий под болты dб1 27
Библиографический список 28
1.Расчетная часть.
1.1. Выбор электродвигателя. Расчёт основных кинематических и энергетических параметров.
1.1.1.Расчёт мощности электродвигателя
= 
,
где 
- мощность на ведомом валу привода, =2 кВт;
- суммарный КПД привода,
= 
* 
* 
,
где: - КПД зубчатой передачи, = 0, 98;
- КПД ремённой передачи, = 0, 96;
– КПД одной пары подшипников качения, = 0, 99;
р – количество пар подшипников, р= 2
= 0, 96*0, 98* 
=0, 92
= 
= 2, 17 кВт
1.1.2.Расчёт синхронной частоты вращения вала электродвигателя.
= 
*u_∑,
где: - частота вращения ведомого вала привода, =60 
;
- суммарное передаточное отношение привода, =u1*u2,
Где: u1 – передаточное число зубчатой передачи, u1=2…5
u2 – передаточное число ременной передачи, u2=2…5
=4…25
=60*3…60*25=180…1500
Выбираем стандартную синхронную частоту по таблице:
= 750
1.1.3.Выбор марки электродвигателя.
=2, 2 кВт =750 S = 6 % 4А12MА8
Номинальная частота вращения вала электродвигателя:
= *(1-S),
Где: – синхронная частота вращения, =750
S – скольжение, S =6%= 0, 06
= 750*(1-0, 06)=705
1.1.4.Расчет суммарного передаточного отношения привода, выбор передаточного числа зубчатой передачи и расчёт передаточного вращения ременной передачи.
- стандартизовано:
=5
= 
/ 
= 
=11, 75
= 
= 
=2, 35
Расчет зубчатой передачи.
Компоновка валов.
Быстроходный вал.
Как правило, быстроходный вал изготавливается как единая деталь с шестерней (вал-шестерня), поэтому на быстроходном валу отсутствуют участки 4, 5, 6.
=25 мм;
=30 мм;
=35 мм;
Предварительный выбор подшипников.
Предварительно выбираем подшипники шариковые радиальные однорядные легкой серии по диаметру внутреннего кольца, т.е. диаметру соответствующего участка вала.
Быстроходный вал.
d= =35 мм; № 207; 35× 72× 17; c=52, 0 кН; с_0=31, 0 кН;
Тихоходный вал.
d= 
=50 мм; № 210; 50 × 90 × 20; c=83, 2 кН; с_0=64, 0 кН;
Выбор соединительных муфт.
Для обоих валов выбираем муфты упругие втулочно-пальцевые МУВП (2 исп.)
Быстроходный вал.
=25 мм; 
= 65, 58 Нм
=25 мм; Тн = 710 Нм
=L/2=80/2=40 мм
Тихоходный вал.
=40 мм; 
=318, 33 Нм;
=40 мм; T〗 _н=2000 Нм;
=L/2=140/2=70 мм
Быстроходный вал.
Поскольку быстроходный вал – это вал шестерни, на нем имеет место только одно шпоночное соединение на хвостовике вала с диаметром =25 мм.
Размеры шпоночного соединения:
Ширина шпонки: b= 8 мм;
Высота шпонки: h=7 мм;
Глубина паза на валу: 
=4 мм;
Глубина паза на ступице полумуфты: 
=3, 3 мм;
Длина шпонки:
l= - (10…15) мм=40-(10…15)=25…30 мм; l=28 мм
Рабочая длина шпонки:
=l-b=28-8=20 мм;
Расчет напряжений смятия.
= 
≤ [ 
,
Где: 
-крутящий момент на валу шестерни; =65, 58 Нм;
[ ]- допускаемое напряжение материала шпонки при деформации смятия, [ 
]=120 МПа (вал реверсивный)
= 
=79, 5 МПа< [ ] – условие прочности выполняется
Тихоходный вал.
Оглавление
1.Расчетная часть. 5
1.1. Выбор электродвигателя. Расчёт основных кинематических и энергетических параметров. 5
1.1.1.Расчёт мощности электродвигателя. 5
1.1.2.Расчёт синхронной частоты вращения вала электродвигателя. 5
1.1.3.Выбор марки электродвигателя. 6
1.1.4.Расчет суммарного передаточного отношения привода, выбор передаточного числа зубчатой передачи и расчёт передаточного вращения ременной передачи. 6
1.1.5.Расчет частот вращения валов. 6
1.1.6.Расчёт мощностей и крутящих моментов, передаваемых валами редуктора. 7
1.2. Расчет зубчатой передачи. 7
1.2.1. Выбор материалов и способов упрочнения зубьев шестерни и колеса.
1.2.2.Расчет допускаемых контактных напряжений. 8
1.2.3. Расчет проектных параметров зубчатой передачи. 10
1.2.3.1. Расчет межосевого расстояния. 10
1.2.3.2. Расчёт модуля зацепления, суммарного числа зубьев, угла наклона зуба в косозубой передаче, чисел зубьев шестерни и колеса, фактического передаточного отношения. 10
1.2.3.3.Расчёт окружной скорости передачи и выбор степени точности нарезания зубьев. 11
1.2.3.4.Расчёт ширины колеса. 11
1.2.4.Проверочный расчёт зубчатой передачи по контактной прочности. 12
1.3. Первый этап эскизной компоновки редуктора. 14
1.3.1. Компоновка передачи в корпусе редуктора. 14
1.3.2. Компоновка валов. 15
1.3.2.1. Расчёт диаметров хвостовиков валов. 15
1.3.2.2. Расчёт диаметров участков валов. 16
1.3.2.2.1. Тихоходный вал. 16
1.3.2.2.2. Быстроходный вал. 17
1.3.3. Предварительный выбор подшипников. 17
1.3.3.1.Быстроходный вал. 17
1.3.3.2.Тихоходный вал. 17
1.3.4.Компановка подшипников в корпусе редуктора. 17
1.3.5. Расчёт расстояний между точкой приложения равнодействующих усилий зацеплений и реакциями в подшипниковых опорах 17
1.4.Выбор соединительных муфт. 17
1.4.1. Быстроходный вал. 18
1.4.2. Тихоходный вал. 18
1.5. Расчет шпоночных соединений. 18
1.5.1. Быстроходный вал. 18
1.5.2. Тихоходный вал. 19
1.5.2.1. Соединение на хвостовике с диаметром 19
1.5.2.2. Соединение по ступице колеса с диаметром участка вала 19
1.6. Расчет валов 19
1.6.1. Расчёт усилий в зубчатом зацеплении. 19
1.6.2. Расчёт опорных реакций и напряжений в опасных сечениях быстроходного вала. 20
1.6.2.1. Вертикальная плоскость горизонтального редуктора. 20
1.6.2.2. Горизонтальная плоскость. 21
1.6.2.3. Расчет суммарных изгибающих моментов в экстремальных точках эпюр. Максимальные суммарные реакции в опорах, нормальные и касательные напряжения в экстремальных точках эпюр и выбор опасного сечения. 21
1.6.3. Расчет коэффициента запаса прочности в опасном сечении быстроходного вала. 22
1.7. Расчёт эквивалентной долговечности подшипниковых опор быстроходного вала. 24
1.8. Расчет размеров элементов корпуса редуктора для второго этапа эскизной компоновки разреза по плоскости разъема редуктора. 25
1.8.2.1. Быстроходный вал 26
1.8.2.2. Тихоходный вал 26
1.8.3. Рассчитать ширину фланцев, соединяющих основание и крышку корпуса редуктора, расстояние от осей болтов dб3 до внутренней стенки корпуса редуктора 26
1.8.4. Рассчитать ширину опорных лап редуктора и расстояние от внутренней стенки корпуса до осей отверстий под болты dб1 27
Библиографический список 28
1.Расчетная часть.
1.1. Выбор электродвигателя. Расчёт основных кинематических и энергетических параметров.
1.1.1.Расчёт мощности электродвигателя
= ,
где - мощность на ведомом валу привода, =2 кВт;
- суммарный КПД привода,
= * * ,
где: - КПД зубчатой передачи, = 0, 98;
- КПД ремённой передачи, = 0, 96;
– КПД одной пары подшипников качения, = 0, 99;
р – количество пар подшипников, р= 2
= 0, 96*0, 98* =0, 92
= = 2, 17 кВт
1.1.2.Расчёт синхронной частоты вращения вала электродвигателя.
= *u_∑,
где: - частота вращения ведомого вала привода, =60 ;
- суммарное передаточное отношение привода, =u1*u2,
Где: u1 – передаточное число зубчатой передачи, u1=2…5
u2 – передаточное число ременной передачи, u2=2…5
=4…25
=60*3…60*25=180…1500
Выбираем стандартную синхронную частоту по таблице:
= 750
1.1.3.Выбор марки электродвигателя.
=2, 2 кВт =750 S = 6 % 4А12MА8
Номинальная частота вращения вала электродвигателя:
= *(1-S),
Где: – синхронная частота вращения, =750
S – скольжение, S =6%= 0, 06
= 750*(1-0, 06)=705
1.1.4.Расчет суммарного передаточного отношения привода, выбор передаточного числа зубчатой передачи и расчёт передаточного вращения ременной передачи.
- стандартизовано:
=5
= / = =11, 75
= = =2, 35
Расчет частот вращения валов.
= = 705 
= 
= 
=300
= 
= 
= 60
1.1.6.Расчёт мощностей и крутящих моментов, передаваемых валами редуктора.
= 
=2, 17 кВт
= * 
* =2, 17*0, 96*0, 99= 2, 06 кВт
= * 
* =0, 98*0, 99*2, 06= 2, 00 кВт
=9550 
= 9550 
= 29, 39 Нм
=9550 
= 9550 
= 65, 58 Нм
=9550 
= 9550 
= 318, 33 Нм
«Кинематические и силовые параметры передачи»
| Типоразмер двигателя 4А132S6 P=2, 2 кВт n=750
| Передаточные отношения
|
| Требуемая мощность двигателя  = 2, 17 кВт
|
| Валы передач
| n,
| T, H*м
|
| Вал двигателя
| 705
| 29, 39
|  =11, 75
|
| Вал редуктора
| быстроходный
| 300
| 65, 58
|  =5
|
| тихоходный
| 60
| 318, 33
|  =2, 35
|
