Расчетные формулы (Привода главного движения)

Посмотреть архив целиком

  • Расчёт привода главного движения

    Расчёт ведём в последовательности указанной в [2] с использованием [8, 13, 14, 17].

      1. Расчёт максимальных крутящих моментов на валах коробки скоростей

        1. Определяем передаваемый крутящий момент на шпинделе по формуле:

    , нм

    Где np – расчётная частота вращения шпинделя;

    Nэ – эффективная мощность на шпинделе.

    Для 2-скоростного двигателя:

    , кВт

    Где N – мощность электродвигателя пр. = 0,88…0,90 – условный расчётный КПД привода, принимаем:

    пр. = 0,89

    , кВт

    Расчётную частоту вращения шпинделя принимаем равной числу оборотов верхней ступени нижней трети диапазона:

    np = n5 =125 об/мин

    Подставляя найденные значения исходных величин в формулу крутящего мо­мента на шпинделе, получаем:

    = 13,89нм

        1. Находим максимальные крутящие моменты на промежуточных валах по формуле:

    , нм

    - максимальный крутящий момент на последующем валу;

    - передаточное число между соседними валами.

    - расчётный КПД между валами, принимаем = 0,99 (по рекомендациям [2, с.4]).

    .

    = 13,89 нм

    = 7,02 нм

    = 3,55 нм

    = 2,4 нм

      1. Расчёт диаметров валов

    Зная максимальные крутящие моменты на валах, определяем ориентировочные значения диаметров валов коробки скоростей, по формуле:

    , мм

    Здесь = 25…35 МПа – условное допускаемое напряжение при кручении, принимаем:

    = 25 МПа

    = 8,92 мм

    Из стандартного ряда размеров по ГОСТ 6636 – 69 принимаем d1 = 10 мм.

    = 11,19 мм

    Из стандартного ряда размеров по ГОСТ 6636 – 69 принимаем d2 = 12 мм

    .

    = 14,06 мм

    Из стандартного ряда размеров принимаем d3 = 14 мм.

    = 23,96 мм

    Из стандартного ряда размеров принимаем d4 = 24 мм.

      1. Расчёт модулей зубчатых колёс

    Проектный расчёт модулей зубчатых колёс производим по формуле:

    , мм

    Здесь:

    - вспомогательный коэффициент, который для прямозубых колёс принимается равным = 14;

    - исходный крутящий момент на шестерне, нм;

    = 1,3…1,5 – коэффициент нагрузки для шестерни, принимаем = 1,3;

    - коэффициент, учитывающий форму зуба, для ориентировочно принятых значений z0 = zmin = 20 и x0 = 0 берём = 4,1;

    z1 = 20 – принятое число зубьев наименьшей шестерни в группе;

    bd – коэффициент ширины зубчатого колеса, по рекомендациям 2 для неподвижных колёс принимаем:

    bd =0,8;

    изг - допускаемое напряжение на изгиб, по рекомендациям 2 принимаем:

    изг = 370 МПа

    Модуль для группы i1 , i2 и i3

    = 0,75 мм

    Из стандартного ряда величин модулей зубчатых колёс принимаем m1 = 1 мм.

    Модуль для группы i4 и i5.

    = 0,954 мм

    Из стандартного ряда величин модулей зубчатых колёс принимаем m2 = 1,25 мм.

    Модуль для группы i6 и i7.

    = 1,197 мм

    Из стандартного ряда величин модулей зубчатых колёс принимаем m3 = 1,5 мм.

      1. Расчёт числа зубьев колёс в передачах

    Основной целью при расчёте числа зубьев является получение передач минимальных радиальных размеров. Для этого в каждой группе передач находят шестерню с минимальным числом зубьев.

    Для подвижных на валу шестерен минимальное число зубьев должно обеспечивать возможность изготовления ступицы и венца. Это проверяется неравенством:

    Zmin +9,5

    Здесь d – диаметр вала, на который посажена шестерня;

    m – модуль шестерни.

    :

    +9,5 = 23,5

    Принимаем .

    Для остальных меньших шестерён проектируемой коробки скоростей при их малых диаметрах более целесообразно применять конструкцию вал-шестерня. При этом ограничением минимального числа зубьев является следующее условие: делительный диаметр шестерни должен быть больше, чем диаметр вала. Кроме того, число зубьев должно быть не менее 7 с учётом коррекции и не менее 17 без неё.

    Для выбора чисел зубьев колёс для каждой группы составляем системы линейных уравнений.