Проектирование валов электродвигателя

1. Кинематический расчет привода

Выбор электродвигателя.

1.1 Нахождение мощности на выходе.

1.2 Определение общего КПД привода.

h_общ = h_ред × h⁶ _подш × h² _муфты ,

где: h_ред – КПД редуктора;

h_подш – КПД подшипников;

h_муфты – КПД муфты.

h_муфты = 0,95; h_ред = 0,96; h_подш = 0,99;

h_общ = 0,96 × 0,99⁶ × 0,95² = 0,816.

1.3 Определение требуемой мощности электродвигателя.

1.4 Определение частоты вращения вала электродвигателя.

n_вх = n_пр × u,

где: u = u_быстр × u_тих ;

Из таблицы 1.2 [1] выбраны передаточные отношения тихоходной и быстроходной передачи:

u_тих = (2,5…5,6); u_быстр =8

n_вх = n_в × u = 42 × (2,5…5,6) ×8= 840…1882 об/мин.

Исходя из мощности, ориентировочных значений частот вращения, используя табл. 24.9 (уч. П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов) выбран тип электродвигателя: АИР 112М4/1432

1.5 Определение вращающего момента на тихоходном валу

Pm = Pэ.тр× h_муфты × h_ред = 5,48×0,95×0,96 =5016 кВт

1.6 Определение действительного фактического передаточного числа.

U_д = U_ред = 34,095

2. Предварительный расчет валов

Крутящий момент в поперечных сечениях валов

Быстроходного T_б = 30.19 H×м

Промежуточного T_пр = 212.95 H×м

Тихоходного T_т = 1140.5H×м

Предварительные значения диаметров (мм) различных участков стальных валов редуктора определяют по формулам:

Для быстроходного:

Для промежуточного:

Для тихоходного:

Выбираем роликовые радиально-упорные однорядные подшипники легкой серии.

Для быстроходного вала: 7205А d=25мм, D=52мм, Tнаиб=16,4мм, r=1,5мм;

Для промежуточного: 7207А d=35мм, D=72мм, Tнаиб =18,5мм, r=2мм;

Для тихоходного: 7213А d=65мм, D=120мм, Tнаиб =25мм, r=2,5мм;

3. Расчет подшипников

При расчете подшипников силы, действующие в зацеплении, взяты из распечаток, сделанных на ЭВМ по стандартным программам, разработанным на кафедре РК – 3.

3.1 Расчет подшипников на быстроходном валу

3.1.1 Определение сил, нагружающих подшипники

При проектировании быстроходного вала редуктора применили роликовые радиально-упорные однорядные подшипники по схеме установки в распор.

Диаметр вала под подшипник: d_п = 25 мм.

Fr = 717.65 H

= 351.3 H

Ft = 1940.2 H

T = 30.2 Н·м

= 351.3·30.5 ·= 10.7 Н·м

3.1.1.1 Реакции в горизонтальной плоскости

3.1.1.2 Pеакции в вертикальной плоскости

3.1.1.3 Реакции от консольной силы

3.1.1.4 Полная реакция в опорах

В расчете принимаем наихудший вариант действия консольной силы

3.1.2.1 Предварительный выбор подшипника

За основу берем роликовые радиально-упорные однорядные подшипники легкой серии:

7205А d=25мм, D=52мм, Tнаиб=16,4мм, r=1,5мм

Динамическая грузоподъемность Сr = 29,2 кН

Расчетные параметры: Y=1.6; e=0.37; X=0.4

3.1.2.2 Эквивалентные нагрузки на подшипник с учетом переменности режима работы

Pr = (V·XFr + Y·Fa) ·K_s K_t [4, стр. 83],

где V – коэффициент вращения кольца, V = 1, так как вращается внутреннее кольцо,

K_s - коэффициент безопасности, K_s = 1,4 [4, таблица 7.3, стр. 84].

K_t – температурный коэффициент, K_t = 1, так как t £ 100 °C.

Fr и Fa - радиальные и осевые силы действующие на подшипник

К_Е - коэффициент эквивалентности, зависящий от режима

работы. Так как у нас режим работы – 3 то К_Е = 0,56 [4, стр. 83].

X и Y - коэффициенты радиальных и осевых нагрузок;

,

что меньше e=0.37, следовательно X = 1 и Y = 0 (по табл.17.1, стр. 354, [1]).

,

что больше e=0.37, следовательно X = 0,4 и Y =1,6 (по табл.17.1, стр. 354, [1]).

3.1.2.3 Определение расчетного ресурса подшипника.

Требуемый ресурс работы подшипника L = 20000 часов

L_{10 h} = a₁ ·a₂₃ · (10⁶ /60·n) · (Cr/P_r ),

где к – показатель степени уравнения кривой усталости, для роликовых подшипников к = 10/3=3,33;

a₁ – коэффициент, учитывающий безотказность работы. Р = 90% a₁ = 1 [1, стр.351],

a₂₃ – коэффициент, учитывающий качество материала и условия смазки подшипника a₂₃ = 0,65 [1, стр.352].

L_{10 h} = 1·0,65·(10⁶ /60·1432)·(29200/1733,3)^3,33 » 91853,2 часов >> L = 20000 часов.

3.2. Расчет подшипников на промежуточном валу

3.2.1 Определение сил, нагружающих подшипники

При п

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать