Расчет привода и выбор электродвигателя

Определение потребной мощности

, (1)

где N_P – мощность на рабочем валу;

- общий КПД привода:

; (2)

- КПД цепной передачи, = 0.91 (табл. 4.1, [1]);

- КПД зубчатого зацепления с коническими колесами, = 0.96;

- КПД зубчатого зацепления с цилиндрическими колесами, = 0.97;

- КПД подшипников, =0.99

Тогда

= 0.91 0.96 0.97 0.99⁴ = 0.81;

= 4, 3 кВт.

По приложению А [4] выбираем по ближайшему к N_эд тип двигателя. Принимаем двигатель типа 4А112М4У3 мощностью 5, 50 кВт с синхронной частотой вращения n_эд = 1500 об/мин.

Определение общего передаточного числа привода

; (3)

Разбиваем передаточное отношение по ступеням привода

, (4)

где U_цп- передаточное отношение цепной передачи, U_цп = 2,

.

Определяем передаточное отношение каждой ступени редуктора:

U_к =2 3, принимаем U_к =3; (5)

Определяем передаточное отношение цилиндрической зубчатой пары:

; (6)

Определение частоты вращения каждого вала привода:

n₁ = n_эд = 1500 об/мин;

(7)

Определение мощности на каждом валу:

(8)

Определение крутящих моментов на каждом валу:

(9)

Определение ориентировочных диаметров валов:

(10)

где [ ] – допускаемое напряжение кручения, [ ] = 13 10⁶ Па;

2Выбор материала

Желая получить сравнительно недорогой редуктор и небольших габаритов, выбираем для изготовления колес и шестерен второй ступени сравнительно недорогую леги­рованную сталь 40Х, которая относится к группе материалов с твердостью НВ 350. По таблице [4.4] назначаем для колес термообработку: улучшение НВ 230 … 260; = 850 Мпа; =550 Мпа, для шестерни второй ступени – улучшение 260…280 НВ; = 950 Мпа; = 700 Мпа; зубьям шестерни первой ступени – азотирова­ние поверхности HRC 50…59 при твердости сердцевины HRC 26…30, =1000 Мпа; =800 Мпа. При этом обеспечивается приработка зубьев обоих ступеней.