Формула определения частоты вращения ведомого вала (3 видео)

Частоты вращения валов могут быть определены через частоту вращения вала электродвигателя.

1.5 Определение крутящего момента на валах

Крутящие моменты на валах определяются по формуле:

T_i =, Н ּ м(1.10)

где T_i — крутящий момент на i-ом валу, Н • м;

Р_i — мощность на i-ом валу, кВт;

n — частота вращения i-ого вала, мин -1

T₁ = 9550 ּ P₁/n₁ = 9550 ּ 1,1/695 = 15,12 Н ּ м

T₂ = 9550 ּ P₂/n₂ = 9550 ּ 0,88/22,06 =380,96 Н ּ м

Результаты произведенных расчетов, в соответствии с таблицей 1 являются исходными данными для последующих расчетов передач.

Частоты вращения валов, мин -1

2. Расчёт червячной передачи

Выбор материала и термической обработки червяка и колеса

Червяк: Сталь 40Х, Термообработка: цементация и закалка ТВЦ, твёрдость 45 HRC, шлифование и полирование.

, (2.1)

где V₅ – скорость скольжения, м/с.

Назначаем материал II группы БрА9Ж3Л. Способ отливки ц – центробежный

Колесо менее прочное, следовательно по нему и определяем напряжения.

Определение срока службы передачи

где t_Σ – срок службы передачи.

t_Σ = 5·365·0,80·24·0,29=10161,6 час.

Определение допускаемых напряжений на контактную прочность

Видео:Как рассчитать диаметр шкивов и линейную скорость?Скачать

=(300 – 275) – 25V_S (2.3)

=275-25·2,26=218,5 Мпа

Определение допускаемых напряжений на изгиб

(0,25σ_т+0,08σ_в)·, (2,4)

где σ_т – предел текучести, Мпа;

σ_в – предел выносливости на растяжение, Мпа;

N_FE – эквивалентное число циклов нагружения.

где a_i_,b_i – коэффициенты с графика нагрузки.

N_FE = 60·22,06·10161,6·(0,0005·1,5 9 + 0,5·1 9 +0,5∙0,5 9 )=8,7·10 6

(0,25·200+0,08·500)·=70,74МПа

Назначение числа заходов червяка и числа зубьев колеса

Z₁=1 – число заходов червяка,

Z₂=2·31,5=32 – число зубьев колеса.

Назначение коэффициента диаметра червяка q

Назначаем из стандартного ряда q=14. ГОСТ 19672-74.

Определение межосевого расстояния a_w

, (2.7)

где К – коэффициент нагрузки;

q₁ – коэффициент диаметра червяка, для передачи без смещения q₁=q=8

где К_β0 – начальный коэффициент концентрации нагрузки.

Принимаем из стандартного ряда по ГОСТ 2144-76 а_w= 125мм.

Определение модуля передачи

Согласуем со стандартным рядом ГОСТ 2144-76 m=6,3мм.

где х – коэффициент смещения.

Видео:Как посчитать обороты и передаточное число.Скачать

принадлежит допустимому интервалу 0,7.

Определение геометрических размеров червяка и колеса

Делительный диаметр d₁=m·q (2.11)

Длина нарезной части червяка b₁(11+0,06Z₂)m (2.15)

b₁(11+0,06·32)·6,3=81,4 принимаем b₁=82мм.

Угол подъема линий витков червяка

Делительный диаметр d₂= m·Z₂ (2.16)

Диаметр вершин зубьев в среднем сечении d_a₂=m(Z₂+2+2x) (2.17)

Наибольший диаметр колеса d_am₂d_a₂+6m/(Z₁+2) (2.18)

d_am₂212,2+6·6,3/(1+2)=224,8мм

Диаметр впадин в среднем сечении d_b₂=m(Z₂-2,4+2x) (2.19)

Ширина колеса b₂0,75 d_a₁ (2.20)

b₂0,75·63=47,25мм

Определение скорости скольжения и КПД червячной передачи

, (2.21)

где V₁ – окружная скорость червяка, м/с.

Видео:Ременная передача. Урок №3Скачать

(2.22)

КПД червяка: , (2.23)

где приведённый угол трения, φ’ = 2,3˚

Проверочный расчёт передачи на контактную прочность

, (2.24)

где К_β – коэффициент концентрации нагрузки;

К_V – коэффициент динамической нагрузки.

где Θ – коэффициент деформации червяка, Θ=72;

х – коэффициент режима работы червячной передачи.

Для нахождения К_V определяют окружную скорость колеса V₂, м/с:

V₂= (2.29)

V₂=

Уточняем допускаемое напряжение:

=218,5МПа > σ_Н=152,66МПа

Условие контактной прочности выполняется.

Проверка зубьев колеса на напряжения изгиба

Видео:Формула для вала на ГриндерСкачать

где Y_F – коэффициент формы зуба, который принимают в зависимости от эквивалентного числа зубьев колеса Z_V₂.

А – площадь поверхности охлаждения, кроме поверхности дна, м 2 .

Приближённо площадь поверхности охлаждения можно определить по соотношению:

t_раб=20˚+

Охлаждение за счёт поверхности корпуса редуктора.

Определение частоты вращения валов привода

Определение частоты вращения валов производится с учётом передаточных чисел передач привода по зависимости:

где n_вх – частота вращения входного вала i-ой передачи, (мин –1 ); n_вых – частота вращения выходного вала i-ой передачи, (мин –1 ); u_i – передаточное число рассматриваемой передачи.

Рассчитаем частоты вращения для каждого вала:

n₁=частота вращения 1 вала;

Определение мощности на валах привода

Мощность на каждом валу привода определяется по зависимости:

где Р_вых – мощность на выходном валу i-ой передачи, (кВт); Р_вх – мощность на входном валу i-ой передачи, (кВт); h_пер – КПД рассматриваемой передачи.

Определим мощности на каждом валу.

3.3. Определение крутящих момент ов на валах привода

Крутящие моменты на каждом валу привода определяются по зависимости:

где T_i – крутящий момент на i-ом валу, (Н×м); Р_i – мощность на i-ом валу привода, (кВт); n_i – частота вращения i-ого вала,( мин -1 )

Определим крутящий момент на каждом валу.

Выбор стандартного редуктора

Цилиндрический одноступенчатый редуктор подбирают из числа стандартных (табл. 3) по следующим параметрам: передаточное число редуктора и_ред. и крутящий момент на тихоходном валу Т_тих, (кН·м), таким образом, чтобы табличные значения параметров были ближайшими к требуемым или немного большими.

Таблица 3-характеристики редукторов типа ЦУ

Типоразмер	Межосевое расстояние, (мм)	Передаточное число	Крутящий момент на тихоходном валу Т_тих, (кН·м)	КПД	Масса, (кг)
ЦУ-160	2,5	1,0	0,98

Редуктор ЦУ – 160 – 2,5 – 12 – У2 ГОСТ 20373

Редуктор с межосевым расстоянием тихоходной ступени a_w = 160 (мм), передаточным числом u_р=2,5, вариантом сборки 12, климатическим исполнением У, категорией размещения 2:

Расчет цепной передачи

Выбираем цепь приводного роликовые однорядного типа ПР. определяем ее шаг по формуле:

Видео:РАСЧЕТ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ШПИНДЕЛЯСкачать