Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

 

Определяем расстояние от центра шестерни до центра подшипника: 
 

Численные значения по пунктам  компоновки редуктора  для нашего случая:

=140 мм;

=24мм; =30мм;

d_к2 =22мм; d_п2 =20мм; d_б2=28мм; С=10мм;

d_в1 =11мм; d_п1 =15мм; d_б1=20мм;

ведущий вал: d=15мм; D=35мм; B=11мм;  ведомый вал: d=20мм; D=47мм; B=14мм;

=6мм;

f d_кр 2*10=20, принимаем f=22мм;

D_кр=D+2a+2b;

а=(0,9…1,0) d_кр=0,9*10=9мм; b=(1,2…1,3) d_кр=1,2*10=12мм;

ведущий вал: D_кр=D+2a+2b=35+2*9+2*12=77мм;

ведомый вал: D_кр=D+2a+2b=47+2*9+2*12=89мм;

m=2мм;

e + = 10+6=16 мм;

f =22 мм;

q_ф2*15=30 мм, принимаем q=32 мм.

                                                                                                                                                                                                                                               

7. ПРОВЕРКА ДОЛГОВЕЧНОСТИ  ПОДШИПНИКОВ

Ведущий вал:

Из предыдущих расчетов имеем:

P=1020 H- окружная сила;

- радиальная сила;

=197,88 Н - осевая сила;

=24 мм - делительный диаметр шестерни;

=12,242 Н*м - крутящий момент;

=748,8 об/мин - число оборотов вала;

=45 мм - расстояние от центра шестерни до центра подшипника.

Реакции опор в  горизонтальной плоскости равны:

= = = = 510 H.

Реакции опор в вертикальной плоскости равны:

===218 H;

 
===165 H.

Максимальный  изгибающий момент в горизонтальной плоскости равен:

= *=510*45= 23* H*мм = 23 Н*м.

Изгибающие моменты  в вертикальной плоскости равны:

=*= -218*45= -9,8* H*мм = -9,8 Н*м;

=*=-165*45= -7,4* H*мм = -7,4 Н*м.

== -12,242 Н*м.

Суммарные реакции  опор равны:

===555 H;

===536 Н.

Проверяем подшипники по более нагруженной опоре 1.

Эквивалентная нагрузка определяется по формуле:

= (X*V*+Y*)*;

Где =555 Н;

==197,88 Н;

V=1 (вращается внутреннее кольцо);

=1,25- легкие толчки, перегрузка до 125%;

=1 при температуре  подшипников до .

Для радиальных и радиально-упорных шариковых  подшипников  при:

== 0,36;

Поэтому X=1 и Y=0

Подставляем полученные данные в формулу:

= (X*V*+Y*)*= (1*1*555+0*197,88)*1,25*1=694 Н.

Расчетная долговечность, млн. об., определяется по формуле:

L==1643 млн. об.

Расчетная долговечность, час., определяется по формуле:

== =36,5*часов (36500 часов)

Ведомый вал:

Силы  в зацеплении такие же, как на ведущем валу:

P=1020 H- окружная сила;

- радиальная сила;

=197,88 Н - осевая сила;

=96 мм - делительный диаметр колеса;

=61,113 Н*м - крутящий момент;

=144 об/мин - число оборотов вала;

=46 мм - расстояние от центра шестерни до центра подшипника.

Реакции опор в  горизонтальной плоскости равны:

= = = = 510 H.

Реакции опор в вертикальной плоскости равны:

===88 H;

 
===294 H.

Максимальный  изгибающий момент в горизонтальной плоскости равен:

= *=510*46= 23,5* H*мм = 23,5 Н*м.

Изгибающие моменты  в вертикальной плоскости равны:

=*= 88*46= 4,05* H*мм = 4,05 Н*м;

=*=294*46= 13,5* H*мм = 13,5 Н*м.

== 61,113 Н*м.

Суммарные реакции  опор равны:

===517 H;

===588 Н.

Проверяем подшипники по более нагруженной опоре 4.

== 0,33; 

Поэтому X=1 и Y=0

Эквивалентная нагрузка равна:

= (X*V*+Y*)*= (1*1*588+0*197,88)*1,25*1=735 Н.

Расчетная долговечность, млн. об:

L==8000 млн. об.  (С=800 кН).

Расчетная долговечность, час:

== =925*часов. 
 

8. ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ  ШПОНОЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Материал шпонок – сталь 45, имеющая  =598  МПа; = 363 МПа.

Коэффициент запаса прочности возьмем такой же , как  и для валов -  n=6.

Тогда = = = 99,6 МПа 100 МПа. =200 МПа.

Шпонки рассчитываются на смятие. Условие прочности имеет  вид:

=

Ведущий вал:

Дано:= 12,242 Н*м; =11 мм; b=5 мм; h=5 мм; =3 мм; длина шпонки

I=-2*(1…3)-фаска = 50-2*2-2 = 44 мм.

== 28 МПа=240 МПа.

Условие прочности  выполняется.

Ведомый вал (проверяем шпонку под колесом) :

Дано: = 61,113 Н*м; =22 мм; b=8 мм; h=7 мм; =4 мм; длина шпонки

I=-2*(1…3) = 30-2*2 = 26 мм.

==103 МПа=240 МПа.

Условие прочности  выполняется. 
 
 
 
 
 
 
 

Список  использованной литературы:

1. Китов А.К. Прикладная механика. Курсовой проект – И., 2008. – 32с.
2. Китов А.К. Прикладная механика. Курс лекций. –Иркутск, 2007.-82с.