Привод подъемника (стр. 2 )

                       

где        зп – КПД одной пары подшипников, зп= 0,99;

зз – КПД зубчатой передачи, зз. = 0,975;

зц – КПД открытой цепной передачи, зц. = 0,925;

зм – КПД муфты, зм = 0,98 [1, табл. П.2].

Тогда расчетная мощность двигателя  кВт.

Требуемая частота вращения вала электродвигателя вычисляются по зависимости 

  nдв = nвых. uр. uцп  (2.4 )

где  uр, uцп –  соответственно: передаточные числа редуктора и цепной передачи.

С целью сокращения времени на выбор электродвигателя, отвечающего требованиям исходных данных к проектированию машины, рассчитаем  диапазон возможных частот вращения вала электродвигателя:

  nдв max = nвых⋅uр max. uцп  (2.5)

nдв max = 40⋅6,3⋅4,0=1008 об/мин

nдв min = nвых⋅uр min. uцп  (2.5)

nдв min = 40⋅2⋅4,0=320 об/мин

Определение передаточного числа редуктора

По каталогу электродвигателей по расчетной мощности выбираем асинхронный электродвигатель [1, табл. 2.3] с ближайшей большей стандартной мощностью Рэ=4 кВт.

Выберем нескольких электродвигателей серии 4А по ГОСТ19523–89.

Для каждого электродвигателя  определим: 

– частоту вращения вала электродвигателя на холостом ходу nхx  и под нагрузкой nдв ;

– передаточное  число редуктора:  ;

– ближайшее значение стандартного передаточного числа редуктора uСТ;

– отклонение расчётного передаточного числа от стандартного значения:

,  (2.6)

  Таблица 1 - Результаты расчетов, необходимых для выбора электродвигателя

Параметры	Результаты вычислений
Марка электродвигателя	112МВ6	132S8
Частота вращения вала на холостом ходу n хx  ,  об/мин	1000	750
Частота вращения вала под нагрузкой nдв, об/мин	950	720
Передаточное число открытой передачи	4,0	4,0
Фактическое передаточное число редуктора  uр	5,938	4,5
Стандартное передаточное число редуктора  uСТ	5,6	4,5
Отклонение от стандартного значения  ДuУ	6%	0%

Минимальную погрешность по передаточному числу привода дает двигатель 4А 132S8 У4 ГОСТ 19523-81.

Проектируем редуктор со стандартным передаточным числом: uр=4,5.

2.3 Определение основных кинематических и энергетических параметров передач редуктора

а) мощности, передаваемые валами:

Рдв= 4 кВт,

Р1=Рдв⋅зм⋅зп =4⋅0,98⋅0,99 =3,92 кВт,

Р2= Р1⋅зп⋅зз =3,92⋅0,99⋅0,975=3,78 кВт,

Рвых= Р2 ⋅зц =3,78⋅0,925=3,5 кВт.

б) частота вращения каждого вала:

nдв=720 об/мин

,

,

;        

в) крутящие моменты, передаваемые валами:

;        

На начальном этапе проектирования редукторных передач диаметры валов  определяют из ориентировочного расчета на чистое кручение по заниженным допускаемым напряжениям:

    (2.7)

где  Тi  – крутящий момент, передаваемый валом, Н. м;

       [фкр] –  допускаемые значения на кручение; [фкр]=15…20МПа.  Полученные значения диаметров валов редуктора округляем до ближайшего значения по нормальным рядам чисел  согласно ГОСТ 6636–69

. Примем

. Примем

. Примем

Результаты вычислений заносим в сводную таблицу параметров редуктора.

Таблица 2 – Сводная таблица основных параметров передач редуктора

Валы	ui	n1 ,об/мин	Рi, кВт	Тi, НМм	dBi, мм
I	4,5 4,0	720	3,92	52	25
II	160	3,78	255,6	40
III	40	3,50	835,6	63

2.4 Выбор упругой муфты для соденияния валов электродвигателя и редуктора

Для соединения вала электродвигателя с быстроходным валом редуктора  рекомендованы упругие муфты. Упругие муфты смягчают толчки и удары (например, при пуске или внезапном останове маши­ны), защищают машину от резонансных явлений вследствие неравноме­рности вращения соединяемых муфтой валов, допускают соединение валов с перекосом осей до 2° и радиальным смещением их осей до 0,15 мм, а также с осевым смещением до 3 мм. К наиболее распространенным муфтам с несколькими упругими элементами, работающими на сжатие, относят муфты упругие втулочно-пальцевые (МУВП), изготавливаемые по ГОСТ 21424-93.

Упругие муфты относят к постоянным муфтам. Они передают вращение и энергию от одного вала к другому посредством резиновых гофрированных втулок (с наружными гофрами), надетых на гладкую часть пальцев-болтов, соединяющих полумуфты.

Так как эти муфты обладают большой радиальной и угловой жесткостью, то нагрузку от муфт на валы и их опоры можно не учитывать.

Работа МУВП сопровождается по­терями, которые оценивают КПД, равным 0,98.

  Поскольку электродвигатель – стандартное изделие, то размер диаметра его вала является определяющим при выборе муфты.  Диаметр вала выбраного электродвигателя dдв=38 мм. Принимаем диаметр вала редуктора dв1=32 мм

               Принимаем муфту МУВП 250-32-II.1-38-II.1-У3 ГОСТ 21424-93.

Чтобы при эксплуатации привода сохранить плотность посадки полумуфты на вал редуктора, хвостовик вала под полумуфту выполняем конической формы.

Расчет передачи РЕДУКТОРА, ЭСКИЗИРОВАНИЕ И КОНСТРУИРОВАНИЕ

3.1 Выбор материалов и термообработки для шестерни и колеса

Принимаем для колеса и шестерни одинаковую марку материалов - сталь 45 с ТО – улучшение.

Твердость поверхности зуба колеса 167…217. Средняя твердость колес НВср2=192.

Твердость поверхности зуба шестерни принимаем

НВср1= НВср2+(20…70)=191+(20…70)=211…261. Принимаем  НВср1=230.

Расчет допускаемых напряжений

Допускаемые контактные напряжения для стальных зубчатых колес вычисляем по формуле:

,

где        - предел контактной выносливости при базовом числе циклов, МПа

                - коэффициент долговечности;

               - коэффициент безопасности, [1, табл. 3.3].

Пределы контактной выносливости [1, табл. 3.3]:

,                

Коэффициент долговечности рассчитываем по формуле:

,

где        NO – базовое число циклов, NO1 =13,9⋅106 , NO2 =10⋅106 [3, табл. 3.3];

N –  фактическое число циклов перемены напряжений:

,

где        μh - коэффициент эквивалентности, при 4 режиме нагружения - μh=0.125 [2, табл. 2.4].