1. Определение потребной мощности.

Потребная мощность – это мощность на быстроходном валу.

Р = [кВт]

Ри.у.. – Мощность исполняющего устройства;

?? – суммарный КПД деталей и узлов передающего механизма.

?зб – КПД быстроходной ступени

?зт – КПД тихоходной ступени

?3п – КПД пары подшипников

?м1 и ?м2 – КПД 1 и 2 муфт.

Р = = 1,508 1,5 кВт

2. Определяем тип электродвигателя.

Рдв.? Р (мощность двигателя должна быть больше или равна потребной мощности).

Тип двигателя Рдв Об/ мин d, мм l, мм

4А80В4 1,5 1415 22 50

3. Передаточное отношение редуктора и ступеней.

а) передаточное отношение редуктора:

Up = = = 18,377

б) передаточное отношение тихоходной ступени:

Uт = а Uрк

Для 3-его типа редуктора:

а = 1

К = 0,4 (трёхосный редуктор)

Передаточное отношение быстроходной ступени:

4. Окружные скорости валов.

Крутящие моменты на шестернях:

Быстроходная ступень:

Р- потребная мощность двигателя, кВт;

Тихоходная ступень:

?зб - КПД зацепления быстроходной ступени.

5. Выбор материала шестерни и зубчатого колеса.

Выбираем твердость материала по номограмме.

относительная ширина зубчатого колеса.

= 0,9

Рекомендуемая твердость колеса – 180,5 HB

Определяем материал зубчатых колес.

Марка стали – 45.

= 600-700 МПа

= 400 МПа

Твердость – 167-194 НВ (220НВ)

Термообработка – нормализация

Режим, 0С :

отпуск 860-900

НВ зубчатого колеса = Н2

НВ шестерни = Н1

Допустимые напряжения по контактной прочности.

КHL – коэффициент долговечности

КHL = 1

SH-из таблицы

6. Допустимые напряжения на изгиб.

Н динамическая грузоподъёмность.

статическая грузоподъёмность.

5. Расчёт эквивалентной силы

x=1, y=0, V=1, ,

6. Расчетная долговечность в млн. об.:

7. Расчетная долговечность в часах:

где n- количество оборотов исполняющего устройства.

8. Расчет шпонки

размеры шпонки (из таблицы)

d=32 диаметр вала

Т=314,04Нм (ТТ2)

Тихоходный вал

Материал вала – Сталь 40Х

sb = 700,00 МПа

s-1 = 0,43*sb = 301,00 МПа

t-1 = 0,60*s-1 = 180,60 МПа

Крутящий момент на тихоходном валу

T2T = 164,45 н*м

Сечение 1-1

Y1T = 52 мм

MZ1 = -18668,83 н*мм

МХ1 = 51292,18 н*мм

Концентрация напряжения обусловлена наличием шпоночной канавки. Величина изгибающего момента в этом сечении: 54584,00 н*мм

dвала =32 мм bШП = 10 мм

hШП =8мм

WИ =2727 мм3

WК =5454 мм3

Ra= 0,8мкм

sa = smax =MИ/WИ=20,02 МПа

sm =0 МПа

ta=tm=tmax/2=T/WК= 30,15 МПа tm= 30,15 Мпа

Ks = 1,98 Kt = 1,72 (стр. 22, Таблица 2.3.3.,[Селезнев])

Kds =0,77 Kdt = 0,77 (стр. 24, Таблица 2.3.7.,[Селезнев])

KFs =0,933 KFt = 0,961 (стр. 20, Таблица 2.3.2.,[Селезнев]) KV =1

Упрочняющая обработка не предусматривается

KsД=(Ks/Kds+1/KFs-1)/KV=2,64

KtД=(Kt/Kdt+1/KFt-1)/KV= 2,27

Ys=0,02+2sb10-4=0,16

Yt=Yt/2=0,08

Ss=s-1/(KsДsa+Yssm)=5,69

St=t-1/(KtДta+Yttm)= 2,54

2,32

Сечение 2-2

Концентрация напряжения обусловлена напрессовкой колеса Y2T =39,475мм

MZ2 =-14172,15н*м

МХ2 = 38937,67н*м

Величина изгибающего момента в этом сечении: 41436,60 н*м

dвала =32 мм

bШП =10 мм

hШП =8 мм

WИ =2727 мм3

WК =5454мм3

Ra= 0,8мкм

sa = smax =MИ/WИ= 20,02 МПа

sm =0 Мпа

ta=tm=tmax/2=T/WК= 30,15 МПа

tm= 30,15 Мпа

Ks/Kds= 3,1 (стр. 49, Прило

работа неполностью