Выбор электродвигателя и расчет основных параметров привода

• Название: Выбор электродвигателя и расчет основных параметров привода
• Дата: 13.05.2023
• Размер: 0.86 Mb.
• Имя файла: PZ_oformlennaya.docx
• Тип: Документы; #1126938
• страница: 5 из 13

3.8.Число ремней

Зададимся начальным значением Z=3 и по таблице выбираем C_Z=0,95.Определим расчетное число ремней

Z^’= =

Полученное значение Z’округлим до ближайшего большего целого числа Z=4.Для этого числа ремней C_Z=0,9.Подставим C_Z в формулу для Z’и в результате расчета получим Z’₌3,72.Поскольку Z’

3.9.Сила предварительного натяжения одного ремня

S_о=0,75 +q_mV²=0,75 +0,3*8,64²=446,85 Н

3.10.Сила действующая на валы передачи

F_b=2S_оZsin =2*446,85*4*sin =3551,47Н

4.Расчет и проектирование валов

4.1.Расчет быстроходного вала

4.1.1.Предварительный расчет быстроходного вала

Участок вала с номером 1 называется хвостовиком. Он предназначен для установки на нем детали, которая передает крутящий момент с тихоходного вала редуктора на исполнительный механизм. Диаметр хвостовика ориентировочно определяется из расчета вала на кручение по пониженным допускаемым напряжениям по формуле

d₁ = ,

где Т_Б- крутящий момент на быстроходном валу в Н*м, - пониженные допускаемые напряжения на кручение , Твердость заготовки быстроходного вала-шестерни 269…302 HB; σ_b=890 МПа.

Тогда допускаемое напряжение быстроходного вала на кручение: [ ] = 0,025 · 890 = 22,25 МПа.

Диаметр хвостовика вала-шестерни:



Принимаем диаметр d = 35 мм из нормального ряда линейных размеров.

l₁=(1,5…2)d₁= (1,5…2)35=52,5…70 принимаю длину хвостовика 59 мм округляю по ГОСТ6636-69 до 60 мм

Участок номер 2 контактирует с уплотнителем .Его диаметр определяется по формуле

d₂=d₁+5=35+5=40мм

Длина определяется по формуле

l₂=L₂-B-n+L_k+у,

где L₂-ширина фланцев корпуса редуктора у подшипников качения =55 ,B-ширина подшипника ,n- расстояние от торца подшипника до внутренней поверхности стенки корпуса ,n=7 мм,L_k-величина, зависящая от толщины опорной поверхности крышки подшипника, шайбы пружинной и высоты головки болта крепления крышки к корпусу .При наружном диаметре подшипника тихоходного вала D<105мм можно принять L_k=18 мм , при D≥105 мм –L_K=22мм.Для быстроходного вала на данном этапе проектирования рекомендуется выбирать подшипники средней серии

d₃=d₂+5=40+5=45 мм ,по этому диаметру выбираем подшипник шариковый однорядный средней серии 309 ,он имеет наружный диаметр D=100 мм ,ширину В=25 мм ,так как наружный диаметр<105 принимаем L_k=18 мм

l₂=L₂-B-n+L_k+у=55-25-7+18+5=47 мм

Определяем длину третьего участка l₃

l₃=B=25 мм

Четвертый участок-бурт для фиксации подшипников в осевом направлении

Определяем диаметр 4 участка по формуле

d₄=d₃+5=45+5=50мм

Длину 4 участка определяем из условия примерного совпадения внутренних границ подшипников быстроходного и тихоходного вала ,расположенных по одну сторону от зубчатой передачи

l₄=25,5 мм

5 участок-шестерня

d₅=d_a1=82 мм

l₅=b_ω1=67 мм

Участок 7=участку 3

l₇=l₃=25мм

d₇=d₃=45 мм

Участок 6=участку 4

l₆=l₄=25,5мм

d₆=d₄=50мм

3.1.2. Определение опорных реакций

lδ^*=89.5 мм=0,0895 м ,lδ=71,5 мм=0,0715м ,F_a1=1157,4 Н,d₁=76,8 мм = 0,0768м,M= = =44,44 Н*м,F_r1=2029,57Н,F_k1= F_b=3551,47Н,F_t1=5445,06 Н

Плоскость Y-X

ƩF_x=0 F_a1-R_Bx=0

ƩM_D=0 R_Aylδ^*+M+F_r1(lδ^*+ lδ)+R_By(lδ^*+ lδ+ lδ)=0

ƩM_B=0 –R_Ay(lδ+ lδ)+M-F_r1lδ=0

R_Bx=F_a1=1157,4Н

R_Aу= = =-704Н

R_Bу= =-1325,57Н

Проверка

ƩF_у=0 R_Aу+F_r1+R_Bу=0

-704+2029,57-1325,57=0

1325,57-1325,57=0

0=0

Плоскость Z-X

ƩM_D=0 R_Az lδ^*-F_t1(lδ+ lδ^*)+R_Bz( lδ+ lδ+ lδ^*)=0

ƩM_B=0 F_k1( lδ^*+lδ+ lδ)-R_Az(lδ+ lδ)+F_t1 lδ=0

R_Az= = =8496,77Н

R_Bz= = =499,76 Н

Проверка

ƩF_z=0 –F_k1+R_Az-F_t1+R_Bz=0

-3551,47+8496,77-5445,06+499,76=0

4945,3-4945,3=0

0=0

Определение суммарных реакций в каждой опоре

Опора А

Радиальная составляющая R_A = = =8525,88Н

Опора В

Радиальная составляющая R_B = = =1416,65Н

Осевая составляющая R_Bx=1157,4Н

4.1.3.Построение эпюр изгибающих и крутящих моментов и продольных сил для быстроходного вала

lδ^*=89.5 мм=,lδ=71,5 мм ,F_a1=1157,4 Н,d₁=76,8 мм ,M= = =4444 4,16 Н*мм,F_r1=2029,57Н,F_k1= F_b=3551,47Н,F_t1=5445,06 Н, R_Bx=1157,4Н, R_Aу=-704Н, R_Bу=-1325,57Н, R_Az=8496,77Н, R_Bz=499,76 Н,

Построение эпюры изгибающих моментов Mxy и продольных cил N(плоскость Y-X)

Участок D-A 0≤X≤ lδ^*

M_X=0

M_D=0 Н*мм

M_A=0 Н*мм

∑F_X=0 N=0

Участок А-С lδ^*≤X≤ lδ+ lδ^*

M_X=-R_Aу(X- lδ^*)

M_A=-R_Aу(lδ^*- lδ^*)=0 Н*мм

M_C=-R_Aуlδ=-704*71,5=-50336Н*мм

∑F_X=0 N=0

Участок С-B lδ+ lδ^*≤X≤2lδ+ lδ^*

M_X==-R_Aу(X- lδ^*)+F_r1(X- lδ^*- lδ)-М

M_C=-R_Ay lδ-M=-50336-4444 4,16=-94780,16 Н*мм

M_B=-R_Aу2lδ+F_r1 lδ-M=-100672+145116,16-44444,16=0 Н *мм

∑F_X=0 –F_a1-N=0

N=-F_a1=-1157,4Н

Построение эпюры изгибающих моментов M_zx ( плоскость Z-X)

Участок D-A 0≤X≤lδ^*

M_X=-F_k1X

M_D=0

M_A=-F_k1lδ^*=-3551,47*89,5=-317856,565 Н*мм

Участок A-C lδ^*≤X≤ lδ^*+ lδ
M_X=-F_k1X+R_Az(X- lδ^*)

M_A=-F_k1lδ^*=-3551,47*89,5=-317856,565 Н*мм

М_С=-F_k1( lδ^*+ lδ)+ R_Az lδ=-571786,67+607519,055=35732,385 Н*мм

Участок С-B lδ^*+ lδ≤X≤ lδ^*+ 2lδ

M_X=-F_k1X+ R_Az(X- lδ^*)-Ft₁(X- lδ^*- lδ)

M_C=-F_k1( lδ^*+ lδ)+ R_Az lδ=-571786,67+607519,055=35732,385 Н*мм

M_D=-F_k1( lδ^*+ 2lδ)+ R_Az 2lδ- Ft₁ lδ=-825716,775+1215038,565-389321,79=0 Н*мм

Построение эпюры крутящих моментов

Участок D-A

M_кр-T₁=0

M_кр=T₁=205,86

Участок А-С

M_кр-T₁=0

M_кр=T₁=205,86 Н*м

Участок С-В

M_кр-T₁+T₁=0

M_кр=0 Н*м