Потребная мощность электродвигателя

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Частота вращения вала двигателя

n_Э = n₃ ∙ u_РЕД ∙ u_ЦИЛ

Где:

– частота вращения вала конвейера;

u_РЕД = 16…50 – интервал передаточных чисел редуктора;

u_ЦИЛ = 2,5…5 – интервал передаточных чисел цилиндрической передачи;

Тогда n_Э = 60 ∙ (16..50) ∙ (2,5..5) = 2400…15000 об/мин.

Соответственно полученным данным выбираем электродвигатель марки АИР160S2/2940, мощностью N_Э.Д. = 15 кВт и частотой вращения n_Э/Д. = 2940 об/мин. Угловая скорость вращения вала электродвигателя ω_ЭД = 304,58 рад/с, диаметр вала d_В = 28 мм.

Уточнение передаточных чисел привода:

Действительное передаточное число привода

Полученное расчетом общее передаточное число распределяется между отдельными ступенями редуктора. Принимаем u_РЕД. = 40, тогда передаточное число цилиндрической передачи u_Ц.П. = 65,33 / 40 = 1,63.

Расчет вращающих моментов на валах привода:

Момент на ведомом колесе зубчатой передачи

Момент на выходе редуктора

Момент на червяке

Число оборотов на выходе редуктора

II РАСЧЕТ ЧЕРВЯЧНОЙ ПЕРЕДАЧИ

Исходные данные:

Т₂ = 1364,88 Н · м u_РЕД = 40 n₂ = 73,35 об/мин ω₂ = 7,693 рад/с

Материалы червяка и колеса:

Так как выбор материала для колеса связан со скоростью скольжения, то предварительно определяем ожидаемое ее значение:

Выбираем материал – бронзу

Группа I, БрОНФ 10 -1-1 (σ_В = 285 МПа; σ_Т = 165 МПа; Сv = 0,8).

Допускаемые напряжения:

Коэффициент долговечности

где N_HE = K_HE · N_K,

где коэффициент эквивалентности К_НЕ = 0,416.

Суммарное число циклов перемены напряжений

N_K = 60 · n₂ · L_h = 60 · 73,35 · 10000 = 44,01 · 10⁶

(где L_h = L · 365 · К_ГОД · 24 · К_СУТ = 10000 ч)

Тогда N_HE = 0,416 · 44,01 · 10⁶ = 18,308 · 10⁶.

Допускаемые контактные напряжения:

[σ]_H = C_ν · 0,9 · σ_В = 0,8 · 0,9 · 285 = 205,2 МПа

Допускаемые напряжения изгиба вычисляют для материала зубьев червячного колеса

[σ]_F = K_FL · [σ]_Fo

где коэффициент долговечности

Коэффициенты N_FE = K_FE ∙ N_K = 0,2 · 86 ∙ 10⁶ = 17,2 · 10⁶

Исходное допускаемое напряжение для материалов I-й группы:

[σ]_Fo = 0,25 · σ_T + 0,08 · σ_B = 0,25 · 165 + 0,08 · 285 = 64,05 МПа

Тогда [σ]_F = 1 · 64,05 = 64,05 МПа.

Межосевое расстояние:

Принимаем стандартное межосевое расстояние a_W = 200 мм.

Основные параметры передачи:

Число зубьев колеса Z₂ = Z₁ ∙ u = 40 · 1 = 40

Предварительные значения:

- модуля передачи

принимаем m = 8 мм.

- коэффициента диаметра червяка

Коэффициент смещения

Размеры червяка и колеса

Диаметр делительный червяка d₁ = q ∙ m = 10 ∙ 8 = 80 мм

Диаметр вершин витков d_а1 = d₁ + 2 ∙ m = 96 мм

Диаметр впадин d_f₁ = d₁ – 2,4 · m = 60,8 мм

Дина b₁ нарезанной части червяка при Х = 0,5:

b₁ = (11 + 0,06 ∙ Z₂) ∙ m = 107,2 мм

при m = 8 мм увеличиваем b₁ на 25 мм, т.е. принимаем b₁ = 140 мм

Диаметр делительный колеса d₂ = Z₂ · m = 320 мм

Диаметр вершин зубьев d_a₂ = d₂ + 2 · m · (1 + X) = 336 мм

Диаметр впадин d_f₂ = d₂ – 2 · m · (1,2 – X) = 300,8 мм

Диаметр колеса наибольший d_aM₂ ≤ d_a₂ + 6 · m / (Z₁ + 2) = 352 мм

Ширина венца b₂ = ψ_a ∙ a_W = 0,355 · 200 = 71 где ψ_a = 0,355 при Z₁ = 2,

принимаем b₂ = 75 мм.

Проверочный расчет передачи на прочность:

Скорость скольжения в зацеплении:

где

По полученному значению V_CK уточняют допускаемое напряжение [σ]_H.

Вычисляют расчетное напряжение:

где – начальный диаметр червяка;

K_V – скоростной коэффициент. При V₂ ≤ 3 м/с K_V = 1. При V₂ > 3 м/с коэффициент K_V принимают равным коэффициенту K_НV (табл. 1.5) для цилиндрических прямозубых колес твердостью НВ < 350 той же степени точности.

Расчётное контактное напряжение: