
- •1 Выбор электродвигателя и кинематический расчёт
- •2 Расчёт клиноременной передачи
- •3 Расчёт зубчатых колёс редуктора
- •4 Предварительный расчёт валов редуктора
- •5 Конструктивные размеры шестерни и колеса
- •6 Конструктивные размеры корпуса редуктора
- •7 Первый этап компоновки редуктора
- •8 Проверка долговечности подшипников качения
- •9 Проверка прочности шпоночных соединений
- •10 Уточнённый расчёт валов
- •11 Посадки зубчатого колеса, шкивов и подшипников
- •12 Выбор сорта масла
- •13 Сборка редуктора
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 распространённой 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 колёса, валы, подшипники и так далее.
Редуктор проектируют либо для привода определённой машины, либо по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного значения.
Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные); числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и так далее); типу зубчатых колёс (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и так далее); относительному расположению валов редуктора (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развёрнутая, соосная, с раздвоенной ступенью и так далее).
1 Выбор электродвигателя и кинематический расчёт
По
таблице 1.1 [1] коэффициент полезного
действия пары цилиндрических зубчатых
колёс
1
=0,98;
коэффициент, учитывающий потери пары
подшипников качения,
2
=0,99;
КПД клиноременной передачи
3
=0,95;
коэффициент, учитывающий потери в опорах
приводного барабана,
4
=0,99.
Общий КПД привода
=
;
(1)
=
Мощность на валу барабана
;
(2)
Требуемая мощность электродвигателя
;
(3)
Угловая скорость барабана
;
(4)
Частота вращения барабана
;
(5)
По
ГОСТ 19523-81 в П1 [1] по требуемой мощности
выбираем электродвигатель трёхфазный
асинхронный короткозамкнутый серии 4А
закрытый, обдуваемый, с синхронной
частотой вращения 1000 об/мин 4А112МА6УЗ с
параметрами
и скольжением 47%. Номинальная частота
вращения
=1000-47=953
об/мин.
Угловая скорость
;
(6)
=99,8
рад/с
Передаточное отношение
;
(7)
Намечаем для редуктора u=5, тогда для клиноременной передачи
Угловая скорость и частота вращения ведущего вала редуктора
(8)
(9)
Таблица1- Частота вращения и угловые скорости.
-
Вал А
=99,8 рад/с
Вал В
Вал С
2 Расчёт клиноременной передачи
Исходные
данные для расчёта: передаваемая мощность
;
частота вращения ведущего (меньшего)
шкива
;
передаточное отношение
;
скольжение ремня ε=0,015.
По
номограмме в зависимости от частоты
вращения меньшего шкива
(
в нашем случае
;
вал А рисунок 12.13 [1]) и передаваемой
мощности
=
=2,7
кВт принимаем сечение клинового ремня
А.
Вращающий момент
Т=
(10)
Т=
,
где Р=2,7∙
Диаметр меньшего шкива
(11)
.
Согласно
таблице 7.8[1] с учётом того, что диаметр
шкива для ремней сечения А не должен
быть менее 90 мм, принимаем
мм.
Диаметр большего шкива
(12)
Принимаем
Уточняем передаточное отношение
(13)
При этом угловая скорость вала А будет
;
(14)
Расхождение
с тем, что было получено первоначальному
расчёту,
,
что менее допускаемого на
3%.
Следовательно,
окончательно принимаем диаметры шкивов
=100
мм и
Межосевое
расстояние
следует принимать в интервале
(15)
(16)
,
где
=8(высота
сечения ремня по таблице 7.7[1].
Принимаем
предварительно близкое значение
Расчётная длина ремня
L=
(17)
L=2∙350+0,5∙3,14(100+224)+
=1717,5
мм
Ближайшее значение по стандарту L=1800 мм.
Уточнённое значение межосевого расстояния с учётом стандартной длины ремня L
+
];
(18)
где
;
у=
При монтаже передачи необходимо обеспечить возможность уменьшения межосевого расстояния на 0,01L=0,01∙1800=18 мм для облегчения надевания ремней на шкивы и возможность увеличения его на 0 ,025 L=0,025∙1800=45 мм для увеличения натяжения ремней.
Угол обхвата меньшего шкива
;
(19)
Коэффициент режима работы, учитывающий условия эксплуатации передачи, по таблице 7.10[1]:
для
привода к ленточному конвейеру при
односменной работе
Коэффициент, учитывающий влияние длины ремня по таблице 7.9[1]:
для
ремня сечения А при длине L=1800
мм коэффициент
Коэффициент,
учитывающий влияние угла обхвата при
коэффициент
Коэффициент,
учитывающий число ремней в передаче:
предполагая, что число ремней в передаче
будет от 4 до 6, примем коэффициент
=0,90.
Число ремней в передаче
(20)
Принимаем
=3.
Натяжение ветви клинового ремня
;
(21)
где
скорость
=0,5
=0,5∙99,8∙100=4,9
;
коэффициент,
учитывающий влияние центробежных сил;
для ремня сечения А
.
Давление на валы
;
(22)
Ширина шкивов
(23)