Для нашего примера общий КПД коробки скоростей равен
hо = hрп × hпк × hзк = 0,96×0,993×0,972 = 0,87 3.8.3 Подсчитайте потребляемую мощность на электродвигателе станка по формуле: Рэд = Рст / hо, кВт, где Рст - мощность станка, кВт; hо - общий КПД коробки скоростей. Для нашего примера Рэд = 4,62 / 0,87 = 5,3 кВт Принимаем электродвигатель (Приложение 2). 4А132М8 Мощность Рэд = 5,5 кВт, асинхронная частота вращения ротора nа = 720 об\мин 3.8.4 Рассчитайте передаточное число ременной передачи с учетом коэффициента скольжения по формуле: i рем = n1
Для нашего примера i рем= 500 / (720 ´ 0,985) = 0,684
где T0 - крутящий момент на валу электродвигателя, Н ´ м; к = 40 для клиноременной передачи к = 60 для плоскоременной передачи
Для нашего примера T0 = 9550 ´ 5,5 / 720 = 72,95 Н ´ м Диаметр ведущего шкива равен
Расчетный диаметр шкива округлите до ближайшего стандартного значения. Стандартный ряд диаметров шкивов по ГОСТ 17383 – 73: 45, 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 125, 140, 160, 180, 200, 224, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 630. Принимаем по стандартному рядудиаметр ведущего шкива d1= 160 мм. 3.8.6 Рассчитайте диаметр ведомого шкива по формуле:
iрем Округлите d12 до стандартного d2 из ряда по ГОСТ 17383 - 73 Для нашего примера d2 = d1 / iрем = 160 / 0,684 = 233,9 мм, выбираем диаметр ведущего шкива d2 = 230 мм.
3.8.7 Рассчитайте фактическое передаточное отношение ременной передачи по формуле:
где e - коэффициент скольжения, для ременных передач e = 0,015 Для нашего примера iф рем = d1 ´ (1 - e) / d2 = 160 ´ (1 – 0,015) / 230 = 0,685. Для уменьшения разности между iф рем и расчетным iрем передаточным отношением возможно применение нестандартных значений диаметра ведомого шкива d2. В нашем случае погрешность составляет менее 1%, поэтому значения диаметров шкивов принимаем d1. = 160 мм, d2.= 230 мм.
3.8.8 Рассчитайте передаваемую мощность для каждого вала коробки скоростей по формуле: Рi = Рэд п ´ h, кВт где Рэд п - мощность электродвигателя, кВт;h - общий КПД, учитывающий потери мощности от двигателя до рассчитываемого вала. Расчетные значения передаваемой мощности для нашего примера приведены в табл.7. 3.8.9 Рассчитайте крутящие моменты на валах коробки скоростей по формуле:
где n i min - - минимальная частота вращения вала, об\мин. n i min для всех валов, кроме шпинделя, рекомендуется принимать равной минимальной частоте вращения вала, определяемой по структурному графику (графику частот вращения) рис. 4. Для шестискоростной коробки скоростей, (рис.4). Расчетные частоты будут иметь следующие значения: для первого вала n1 min = 500 об\мин, для второго вала n2 min = 315 об\мин. При расчете Т шпинделя учитывается, что в нижней трети диапазона регулирования полная мощность не используется в силу технологических особенностей работ, выполняемых на низких частотах вращения шпинделя. В общем виде в расчет принимается частота вращения, больше минимальной на треть диапазона регулирования, то есть по рис 4. n min шпинделя = 200 об \мин. Результаты расчетов максимальных крутящих моментов по валам коробки скоростей, изображенной на рис. приведены в табл.7. 3.8.10 Произведите предварительный (ориентировочный) расчетвалов коробки скоростей. Предварительный расчет диаметров валов выполняют из расчета на кручение, так как нет данных о расстоянии между опорами, необходимых для учета изгибных напряжений.    Предварительных расчет диаметров валов производится по формуле:
где Тi – максимальный крутящий момент для рассчитываемого вала, Н м; d - диаметр рассчитываемого вала, мм; [t] - допускаемое значение напряжений кручения, МПа. Для валов из конструкционных среднеуглеродистых марок сталей 45, 50 принимают [t] = 20 МПа – при расчете вала в местах установки муфты или шкива и [t] = 12 – 15 МПа – при расчете вала в местах установки зубчатого колеса При конструктивной проработке диаметр промежуточных валов округлить до ближайших больших стандартных значений по ряду Ra 40. Диаметр шпинделя в переднем подшипнике принимаем в зависимости от мощности электродвигателя (табл. 6). Таблица 6
|
(na ´ 0,985)
3.8.5 Рассчитайте диаметр ведущего шкива по формуле:
d1= k ´ T0
d1= k ´ T0 = 40 ´ 72,95 = 166,8 мм
d12 = d1
