Расчет двигателя

Исходные данные

Р1=2,6квт

η1=955об/мин

u=3,75

условие работы; нагрузка нереверсивная постоянная, работа двух сменная.

         3.1 По передаваемой мощности Р и частоте  вращения малого шкива определяем вид сечения ремня А  [3]

bв=h=1,4

bо=13

bр=11

h=8

А=81мм²

Dmin=90мм

L=560-4000

Принимаем  Lр=1250

         3.2 определяем диаметр малого шкива  d₁ [3 таб2 ]

Lо=1700

d1=90

Ро=0,65квт

         3.3 Определить скорость ремня 

  м/с  (3.1) 

         3.4 Определяем   диаметр большого  шкива

 d₂=d₁u=60*3,78=310мм (3.2) 

принимаем ближайшее  по стандарту   d₂=355мм

         3.5 Определить фактическое передаточное  число

 u_ф= =  (3.3) 
 

отклонение от заданного  к 100% не должно превышать ±5%

%

         3.6  Определить ориентировочно межосевое  расстояние 

 a_min=0.55(d₁+d₂)+h=0,55(90+355)+8=252,75мм (3.4)

         а=d₂*0.95=355*0.95=337.3мм           а>а_min              337,3>252,75                                                              (3.5)

         3.7Определяем  расчетную длину ремня

 ()

 (3.6) 
 

принимаем L_р=1400мм

         3.8 Окончательное межосевое расстояние

   мм (3.7)

                                      

         3.9 Угол обхвата ремнем малого  шкива

                                                                                          (3.8)

должно соблюдаться  условие 

α>[α]

[α]=120^о

133,3^о>120^о

условие  выполняется

          3.10Согласно условиям работы принимаем коэффициенты [3]

С_α-коэффициент учитывающий влияние на тяговую способность угла обхвата на малом  шкиве

С_р-коэффициент динамичности нагрузки и режима работы

 С_α=0,86

С_р2=1,1 С_р1

С_р1=1

С_р2=1,1

Исходная длина  ремня L₀мм

 (3.9) 

С_L=0.95

С_L-коэффициент учитывающий влияние на долговечность длины ремня

         3.12 При известных d₁ и n₁ принимаем номинальную  мощность, передаваемую одним  ремнем, выбранного вида  сечения  [3 таб2 ]

Р_о=0,69квт

         3.13 Мощность передаваемая одним   ремнем при эксплуатации 

   (3.10)

кВт

         3.14 Задаемся  коэффициентом С_z –коэффициент учитывающий неравномерную нагрузку ремней, исходя из предполагаемого количества ремней

     С_z =0,9                    

         3.15 Требуемое  число ремней 

Z  (3.11)

Принимаем z=6

         3.16 Сила предварительного напряжения  одного ремня 

                                                                                             (3.12)

         3.17Сила  действующая на вал 

 (3.13) 

Н 
 
 

4. Проектный расчет валов редуктора

 

1 Вал электродвигателя

2 Ведущий вал

3 Ведомый вал

4 Редуктор

d_дв=32мм

1. Ведущий вал
1. Крутящий момент в расчетном сечении вала равен вращающему моменту на валу

М_к=Т₁=94,5Нм

2. Принимаем допускаемое напряжение при кручении

[τ_к]=20мПа=20*10⁶Па

3. Диаметр выходного  конца вала

d_в1=   ≈28мм (4.1)

т.к. вал соединяется  с валом  электродвигателя через  ременную передачу  Т₁>Т_дв то для получения рациональной конструкции привода необходимо чтобы d_в d_дв=32мм

  Для облегчения  установки и снятия шкива , повышения надежности соединения, принимаем выходной   конец коническим. Поэтому d_в1 согласуем с d конического участка вала

Принимаем  d_в1=36мм

4. Диаметр вала под подшипником 

d_п1= d_в1+2t_кон=36+2*2=40мм (4.2)

Принимаем d_п1=40мм

Принимаем подшипник №308

Диаметр буртика  под подшипником 

d_Бп1= d_п1+3r=40+3*2,5=47,5≈50мм (4.3)

5. Диаметр вала под шестерню не назначаем ,т.к. принимаем шестерню за одно целое с валом
6. Диаметр резьбового участка вала

d_р=М20*1,5

7. Вычисляем длины участков вала

l_кв=1,4 d_п1=1,4*40=56мм (4.4)

l₁=0,15d_в1=0,15*36=5,4мм (4.5)

l_мб=l_кон=1,5 d_в1=1,5*36=54мм (4.6)

l_Δ=1,2d_р=1,2*20мм (4.7)

принимаем согласно ряду нормальных линейных размеров

l_кв=56мм       l₁=6мм       l_мб=56мм        l_Δ=24мм

8. Минимальный диаметр конического участка вала

   (4.8)

 

9. Эскиз ведущего вала

 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Ведомый вал 
1. Крутящий момент в расчетном сечении вала равен вращающему   моменту на валу

М_к2=Т₂=289Нм

2. Принимаем допускаемое напряжение при кручении

[τ_к]=20мПа

3. Диаметр выходного  конца вала

d_в1=    (4.9)

 

Принимаем  d_в1=45мм

4. Диаметр вала под подшипником 

d_п2= d_в2+2t_кон=45+2*2,3=49,9мм

Принимаем d_п1=50мм

Принимаем подшипник  №210

Диаметр буртика  под подшипником 

d_Бп2= d_п2+3r=50+3*3=59≈60мм

5. Диаметр резьбового участка вала

d_р=М30*2

6.   Вычисляем длины участков вала

l_кв=1,4 d_п2=1,4*50=70мм

l₁=0,15d_в1=0,15*45=6,75мм

l_мб=l_кон=1,5 d_в1=1,5*45=67,5мм

принимаем согласно ряду нормальных линейных размеров

l_кв=71мм       l₁=7мм       l_мб=71мм       

7. Минимальный диаметр конического участка вала

   (4.10)

d_к d_Бп2           60 59

Условие выполняется

8. Эскиз ведомого вала

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5 Конструктивные размеры  зубчатых колес

         5.1Колесо 

         5.1.1Длину  посадочного отверстия колеса  l_ст  принимаем  равным  величине зубчатого венца

L_cn=b₂=40мм

         5.1.2 Диаметр ступицы d_ст и толщину торцов зубчатого венца принимаем

d_ст=1,55d=1.55*60=93мм (5.1)

S=2.2m+0.05d₂ (5.2)

S=2.2*2+0.05*40=6.4мм

Принимаем S=6.7мм      d_ст=95мм

3. На торцах зубчатого венца выполняют фаски

F=0.6m=0.6*2=1.2

Принимаем по[1 таб4.1 стр64] F=1,2мм

         5.2 Шестерню выполняем заодно с  валом 
 
 
 
 
 
 
 

С=1,4S=1.4*6.4=9.38мм

Принимаю С=10мм 

6 Подбор и проверка  прочности шпонок

        6.1 Ведущий вал

        6.1.1 Устанавливаем шпонку под шкив

                                                        (6.1)

Т₁=94,5Нм

L_кон=56мм

Из [1 таб19.11 стр369] ГОСТ 23360-78 принимаем шпонку призматическую со скругленными  торцами 

b=10мм

h=8мм

l=l_кон-(5…10)=51…46мм

принимаем l=50

                                                                       (6.2)

прочность шпонки обеспечена

обозначение шпонки ; Шпонка 10*8*50 ГОСТ23360-78

         6.2 Ведомый вал

         6.2.1 На ведомом валу устанавливаем  шпонку под колесо

d_к=60мм

Т₂=289Нм

L_ст=40мм

Из [1 таб19.11 стр369] ГОСТ 23360-78 принимаем шпонку призматическую со скругленными  торцами 

b=18мм

h=11мм

t₁=7мм

l=l_кон-(5…10)=40-(5…10)=35…30мм

принимаем l=36

прочность шпонки обеспечена

обозначение шпонки ; Шпонка 18*11*36 ГОСТ23360-78