Расчет электродвигателя

3.18 Проверка зубьев колес по напряжениям изгиба.  

s_F4 = K_F F_t1Y_FS4Y_βY_ε/b₄m ≤ [σ]_F4

где F_t окружная сила 

F_t3 = F_t4 =  2 × 10³T₂₃/d₃ = 2 × 10³ × 48.2/49.53 = 1946.2 H;

d₃ = m × Z₃ /cos β = 49.53 

Y_FS4 –коэффициент формы зуба 

Y_FS4 =3.59                                                                                        [1,т.2.10] 

Y_β –коэффициент учитывающий угол наклона зубьев 

Y_β =1– β/100 >0.7

0.916>0.7

Y_ε – коэффициент учитывающий перекрытие зубьев 

Y_ε =0.65

s_F4 =1.85×1946.2×3.59×0.916×0.65/45×1 = 171.02 

171.02<285.32 

σ_F3 = σ_А3 × Y_FS3. Y_FS4≤ [σ]_F3 

Y_FS3=3.62                                                                                        [1,т.2.10]

σ_F3 =172.449 

s _F3 <[s] _F3

172.449<323.2   МПа. 

3.19 Геометрический расчет.  

d₃ = m × Z₃ /cos β = 49.531

d₄ = m × Z₄ /cos β = 230.469 

проверка

(d₃+ d₄)/2= a₃₄

140=140 

d_а4= d₄+2m = 232.469

d_а3= d₃+2m = 51.531

d_f4= d₄–2.5m = 227.969

d_f3= d₃–2.5m = 47.031

b₄= ψ_ba × a₃₄ = 44.1  

b₄ – полученное значение ширины венца округляем до ближайшего большего из ряда нормальных размеров  

принимаем 45                                                                                          [1,т.24.1] 

b₃ = b₄ + 5 мм = 45 + 5 = 50 мм 

3.20 Силовой расчет. 

F_t = 2 × 10³T₂₃/d₃ = 2 × 10³ × 48.2/49.53 = 1946.2 H;

F_ос = F_ttgα =1946.2 × 0.1475 = 287.209 H;

F_r = F_ttgα/cosβ = 1946.2 × 0.364/0.989 = 716.0307 H; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Проектный расчет валов. 

d^’_j =√(16 × T_j)/ π [L] ^’_кр

     T_j  –крутящий момент на рассчитываем валу  (Нмм)

[L] ^’_кр –условие допускаемого напряжения на кручение

[L] ^’_кр = 10 Н/мм²

полученное  значение диаметра определяет диаметр  валов: электродвигателя; диаметры выходных участков валов (быстроходного и  тихоходного) 

d^’₁ =28

d^’₂₃ =29.1

d^’₄ =48.2

d₂₃ = d^’₂₃ +(5…10 мм) = 36.6

принимаем 36                                                                                 [1,т.24.1]

d₄ = d^’₄ +(5…10 мм) = 55.7

принимаем 56                                                                                 [1,т.24.1] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Проверка  пригодности подшипников.

 

5.1 Аксонометрическая схема привода и сил действующих в приводе.

   Направление сил возникших в приводе определены на основе равновесия. 

Горизонтальные (XZ)      ( F_RY, F_ОС4)

Вертикальные (YZ)          ( F_TY) 

   В расчетной  схеме вала подшипники заменяются статически определимыми опорами (позволяют определить реакции с помощью трех уравнений  равновесия).

а) ΣМ_А = 0;

–133 X_B + 66.5 × 716.0307 + 287.209 × 115 = 0;

133 X_B = 66.5 × 716.0307 + 287.209 × 115;

X_B = 606.35 (H).

б) ΣМ_B = 0; 80645,07655

133 X_А – 66.5 × 716.0307 + 287.209 × 115 = 0

133 X_А = 66.5 × 716.0307 – 287.209 × 115;

X_А = 109.68 (H).

ΣX = 109.68 – 716.03+ 606.35 = 0

0 = 0

в) ΣМ_А = 0;

–133 Y_В – 66.5 × 1946.2   = 0;

–133 Y_В = 66.5 × 1946.2;

Y_В = –973.1 H.

г) ΣМ_B = 0;

133 Y_А + 66.5 × 1946.2 = 0;

133 Y_А = – 66.5 × 1946.2;

Y_А = –973.1 H.

ΣX = 0; – 973.1 – 973.1 + 1946.2 = 0;

0 = 0 

5.2 Исходные данные к проверки пригодности подшипников.

d  = 65

D  = 140

B  = 33

r  = 3.5

C_r  = 92300

C_or = 56000

n₄ = 120 об/мин

F_ос4 = F_А = 287.209 Н    

[L] = L×300 × 7=14700 час. ; L  = 7 лет 

5.3 Радиальная нагрузка действующая на подшипник.  

F_rA = = 960.54 H;

F_rB = = 1124.64 H; 

5.4 Коэффициент е.  

е=0.28(f_оF_a/ C_or) ^0.23

f_о = 13.7

e = 0.152 

5.5 Схема нагружения подшипников и определение коэффициента радиального и осевой нагрузки. 

Для определения  подшипников принимается минимальная  осевая сила действующая на подшипник  не определяется, а заменяется осевой силой действующей на валу.

F_аА/ F_rA = 0

F_аB/ F_rB = 287.209 / 1124.64 = 0.2554

-эти отношения сравниваются с коэффициентом е и по полученному результату устанавливают значения коэффициентом нагрузки. 

     0.2554 > 0.152 

х= 0.56; y= 0.44 / е = 2.895 

5.6 Эквивалентная нагрузка действующая на подшипник. 

P_А = (1 × 0.56 × 960.54 + 2.895 × 0) × 1,4 × 1 = 753.06 H;

P_В = (1 × 0.56 × 1124.64 + 2.895 × 287.209) × 1,4 × 1 = 2045.74 H 

Из двух значений P_А и P_В  принимается большее и это значение принимается как расчетное 

Р_max = P_расч = 2045.74 H 

5.7 Поверка пригодности подшипника. 

L = a₁ ×a₂₃ ×(C_r/P) ³ × 10⁶/60n₄   >[L] 

L = 1 ×0.75 ×(92300/2045.74) ³ × 10⁶/60 × 120= 9567149.47 (ч);

9567149.47 > 14700 → условие выполняется.

6. Проверка  шпонок.

Исходные данные:

Длина шпонки: L = l +2a = 70