Министерство образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина»

Электромеханический факультет

Кафедра теоретической и прикладной механики

Курсовой проект

по деталям машин

Конический одноступенчатый редуктор

Выполнил: ст. гр. 3-37

Гайворонская А.А.

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Руководитель:

Белов И.А.

Иваново 2012

Техническое задание.

Введение

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи. Указанные механизмы являются наиболее распространенной тематикой курсового проектирования.

Назначение редуктора — понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.

Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи — зубчатые колеса, валы, подшипники и т. д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).

Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке (моменту на выходном валу) и передаточному числу без указания конкретного назначения. Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т. д.); типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т. д.); относительному расположению валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т. д.).

В настоящем задании мы рассмотрим проектирование конического редуктора.

I. Выбор электродвигателя и кинематический расчет

Наибольшее распространение в промышленности получили трёхфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Эти двигатели просты в конструкции и обслуживании, надёжны в эксплуатации, имеют небольшую стоимость.

Согласно заданию ω₂ = 40 рад/c, Т₂ = 70 H·м

Т.о. P₂ = Т₂· ω₂ = 70· 40 = 2800 Вт

об/мин

КПД пары конических зубчатых колес ŋ₁=0,97; коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения, ŋ₂=0,99 (стр.5, [1]).

Общий КПД привода:

ŋ = ŋ₁·ŋ₂·ŋ₂ = 0,97·0,99·0,99= 0,951.

Требуемая мощность электродвигателя:

Выбираем по требуемой мощности Р_тр = 3кВт двигатель 4А112М46, P_дв=3кВт, S=4,7%, Т_п/Т_н=2,0, n=1000 об/мин (ГОСТ 19523-81, стр.390, [1]).

Номинальная частота вращения вала двигателя:

n_дв = n·(1-s/100) = 1000·(1-4,7/100) = 953 об/мин,

а угловая скорость:

ω_дв = = =99,7 рад/с

Передаточное отношение:

u = = = 2,618

Передаточное число можно принять для редуктора по ГОСТ 2185-66 u = 2,5 (стр.36, [1]).

Частоты вращения и угловые скорости валов редуктора:

Ведущий вал:

n₁ = n_дв = 953 об/мин

ω₁ = ω_дв = 99,7 рад/с

Ведомый вал:

n₂ = 953/2,5 = 381,2 об/мин

ω₂ = 99,7/2,5 = 39,88 рад/с

Требуемая ω₂ = 40 3% рад/с, ω₂ = 38,8 41,2 рад/с

Найденная ω₂ = 39,88 рад/с входит в данный диапазон значений.

Вращающие моменты на валах:

на валу шестерни

T₁ = = = 30,09 Н·м

на валу колеса

T₂ = T₁·u· ŋ = 30,09·2,5·0,95 = 71,46 Н·м.

Требуемый T₂ = 70+10% Н·м, T₂ = 70 77 Н·м

Найденный T₂ = 71,46 Н·м входит в данный диапазон значений.

Найденные величины сведены в таблицу 1.

Таблица 1 – Найденные величины

Вал	N, кВт	n, об/мин	ω, рад/с	Т, Н·м
1	2,947	953	99,7	30,09
2	2,8	381,2	39,88	71,46