Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
расчет и конструирование зубчатых передач.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
10.76 Mб
Скачать

Раздел I. Пример расчета червячной передачи двухступенчатого червячно-цилиндрического редуктора

Задание:

Рассчитать и сконструировать червячную передачу двухступенчатого червячно-цилиндрического редуктора.

Исходные данные для расчета:

Кинематическая схема привода (рис.1);

Вращающий момент на валу рабочей машины

Угловая скорость вращения вала рабочей машины

Рисунок 1.

1 – электродвигатель, 2 – муфта, 3 - подшипники качения, 4 – червячно-цилиндрический редуктор.

  1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода

Конструктивные размеры и эксплуатационные характеристики рабочей машины и ее привода зависят от типа электродвигателя, его мощности, частоты вращения вала.

Мощность двигателя выбирается в зависимости от мощности, требуемой для вращения рабочей машины, а частота вращения вала от требуемой частоты вращения приводного вала рабочей машины.

При передаче мощности от электродвигателя к рабочей машине происходит ее частичная потеря в элементах привода. Это учитывается с помощью коэффициента полезного действия (КПД).

Общий КПД привода равен произведению КПД всех элементов привода.

По кинематической схеме определяем

где - число пар подшипников качения.

Таблица 1.1 - Значения КПД механических передач [1]

Передача

КПД

Зубчатая в закрытом корпусе (редуктор):

цилиндрическими колесами

коническими колесами

Зубчатая открытая

Червячная в закрытом корпусе при числе витков (заходов) червяка:

Цепная закрытая

Цепная открытая

Ременная:

плоским ремнем

клиновыми ремнями, поликлиновым

0,97-0,98

0,96-0,97

0,95-0,96

0,70-0,75

0,80-0,85

0,85-0,95

0,95-0,97

0,90-0,95

0,96-0,98

0,95-0,97

Примечания. Потери на трение в опорах каждого вала учитываются множителем , КПД муфты

По табл. 1.1 примем:

- КПД червячной пары (предварительный);

- коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения;

- КПД цилиндрической передачи;

-коэффициент, учитывающий потери в муфте.

1.2 Мощность на валу рабочей машины

1.3 Требуемая мощность электродвигателя

1.4 Частота вращения вала рабочей машины

1.5 По таблице 1.2 по требуемой мощности выбираем электродвигатель асинхронный трехфазный короткозамкнутый серии 4А, закрытый, обдуваемый, по ГОСТ 19523-81, с синхронной частотой вращения 4А 80 В6 УЗ, с номинальной мощностью ( ) и скольжением

1.6 Номинальная частота вращения вала двигателя

1.7 Угловая скорость вала двигателя

.

1.8 Общее передаточное число червячно-цилиндрического редуктора

Таблица 1.2 - Электродвигатели асинхронные серии 4А, закрытые обдуваемые (по ГОСТ 19523-81) [1]

Мощность кВт

Синхронная частота вращения, об/мин

3000

1500

1000

750

Типоразмер двигателя

%

Типоразмер двигателя

%

Типоразмер

двигателя

%

Типоразмер двигателя

%

0,55

0,75

1,1

1,5

2,2

3,0

4,0

5,5

7,5

11,0

15,0

18,5

22

30

37

45

55

75

90

110

4АА63В2УЗ

4А71А2УЗ

4А71В2УЗ

4А80А2УЗ

4А80В2УЗ

4А90L2УЗ

4А100S2УЗ

4А100L2УЗ

4А112М2УЗ

4А132М2УЗ

4А160S2УЗ

4А160М2УЗ

4А180S2УЗ

4А180М2УЗ

4А200М2УЗ

4А200L2УЗ

4А225М2УЗ

4А250S2УЗ

4А250М2УЗ

4А280S2УЗ

8,5

5,9

6,3

4,2

4,3

4,3

3,3

3,4

2,5

2,3

2,1

2,1

2,0

1,9

1,9

1,8

1,8

1,4

1,4

2,0

4А71А4УЗ

4А71В4УЗ

4А80А4УЗ

4А80В4УЗ

4А90L4УЗ

4А100S4УЗ

4А100L4УЗ

4А112М4УЗ

4А132S4УЗ

4А132М4УЗ

4А160S4УЗ

4А160М4УЗ

4А180S4УЗ

4А180М4УЗ

4А200М4УЗ

4А200L4УЗ

4А225М4УЗ

4А250S4УЗ

4А250М4УЗ

4А280S4УЗ

7,3

7,5

5,4

5,8

5,1

4,4

4,7

3,7

3,0

2,8

2,3

2,2

2,0

1,9

1,7

1,6

1,4

1,2

1,3

2,3

4А71В6УЗ

4А80А6УЗ

4А80В6УЗ

4А90L6УЗ

4А100L6УЗ

4А112МА6УЗ

4А112МВ6УЗ

4А132S6УЗ

4А132М6УЗ

4А160S6УЗ

4А160М6УЗ

4А180М6УЗ

4А200М6УЗ

4А200L6УЗ

4А225М6УЗ

4А250S6УЗ

4А250М6УЗ

4А280S6УЗ

4А280М6УЗ

4А315S6УЗ

10,0

8,4

8,0

6,4

5,1

4,7

5,1

3,2

2,7

2,6

2,7

2,8

2,1

1,8

1,4

1,3

2,0

2,0

2,0

2,0

4А80В8УЗ

4А90LА8УЗ

4А90LВ8УЗ

4А100L8УЗ

4А112МА8УЗ

4А112МВ8УЗ

4А132S8УЗ

4А132М8УЗ

4А160S8УЗ

4А160М8УЗ

4А180М8УЗ

4А200М8УЗ

4А200L8УЗ

4А225М8УЗ

4А250S8УЗ

4А250М8УЗ

4А280S8УЗ

4А280М8УЗ

4А315S8УЗ

4А315М8УЗ

9,0

6,0

7,0

7,0

6,0

5,8

4,1

4,1

2,5

2,5

2,5

2,3

2,7

1,8

1,6

1,4

2,2

2,2

2

2,0

Рекомендуемые значения передаточных отношений механических передач:

Таблица 1.3 - Средние значения передаточных чисел передач [1]

Передачи

Передаточные числа

Зубчатые

3…6

Червячные

8…80

Цепные

2…6

Ременные

2…4

Передаточное число (оно равно передаточному отношению) червячной передачи редуктора принимаем по ГОСТ 2144-75

1-й ряд: 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 40; 50; 63; 80.

2-й ряд: 9; 11,2; 14; 18; 22,4; 28; 35,5; 45; 56; 71.

Первый ряд предпочтительнее второго.

Принимаем

Тогда передаточное число цилиндрической передачи редуктора

Принимаем Полученное значение можно считать приемлемым, так как оно находится в пределах от 3 до 6 (среднее значение для зубчатых передач см. таблицу 1.3).

Определяем фактическое значение передаточного отношения редуктора

Отклонение от требуемого значения не должно превышать 5 %.

1.9 Кинематические параметры привода.

Таблица 1.4 - Частоты вращения и угловые скорости валов

Вал I

Быстроходный вал редуктора (вал - червяк)

Вал II

Промежуточный вал редуктора

Вал III

Тихоходный вал редуктора

1.10 Вращающие моменты на валах привода.

На быстроходном валу редуктора

На промежуточном валу

На тихоходном валу