Содержание

Введение 5

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет 6

2. Выбор марки материала, назначение химико-термической

обработки зубьев; определение допускаемых напряжений 7

III. Определение основных параметров передачи и сил, действующих в зацеплении 8

IV. Проверка прочности и жесткости червяка 10

V. Проверка зубьев червячного колеса на контактную и изгибную выносливость 12

VI. Ориентировочный расчет тихоходного вала и конструктивные размеры

червячной пары 13

VII. Конструктивные размеры корпуса и компоновка редуктора 15

VIII. Проверка прочности вала червячного колеса 18

IX. Подбор шпонок и проверочный расчет шпоночных соединений 20

Х. Подбор подшипников 21

ХI. Тепловой расчет редуктора 24

ХII. Посадка деталей и сборочных единиц редуктора 25

ХIII. Смазка зацепления и подшипников 26

Заключение 27

Литература 28

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет.

1.Вычерчиваем на отдельном чертеже кинематическую схему проектируемого редуктора, соединенного с электродвигателем.

На этой схеме: 1-червячный редуктор; 2-электродвигатель; 3-упругая муфта.

2. Назначаем передаточное число и находим частоту вращения быстроходного вала. Учитывая исходные данные, стандартный ряд передаточных чисел, принимаем и=i=16. Тогда n₁= i n₂=16*85=1360 мин^-1.

3. Выбираем число витков червяка и определяем КПД. Табл. П37[1] при и=14…20 рекомендует число витков червяка z₁=(3)…2, принимаем z₁=2 при и=16. Общий КПД редуктора равен произведению КПД последовательно соединенных подвижных звеньев: червячной передачи и двух пар подшипников. Для червячной передачи при z₁=2 η₁=0.75…0.82, а для пары подшипников качения η₂=0.99. Принимая η₁=0.80, ориентировочно получаем: η= η₁*η²₂=0.99²* 0.8=0.79.

4.Определяем требуемую мощность электродвигателя при соединении муфтой быстроходного вала редуктора с валом электродвигателя:

Р₁=Р₂/ η=2.6/0.79=3.3 кВт.

5. Выбираем электродвигатель. По таблице П61 [1] при Р₁=3.5 кВт, n₁=1360 мин^-1 принимаем асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа 4А100L4У3 в закрытом обдуваемом исполнении, для которого n₁= n_э=1440 об/мин—расчетная частота вращения; Номинальная мощность электродвигателя Р_э=4.0 кВт> Р₁, угловая скорость вала ротора быстроходного вала: ω₁=ω_э=πn/30= π*1440/30=150 рад/с.

II. Выбор материала червяка , венца червячного колеса и определение допускаемых напряжений.

1. Для червяка назначаем нормализованную сталь С45 с поверхностной закалкой токами высокой частоты (ТВЧ) до твердости >НRC45 и последующей шлифовкой витков червяка. По табл.П3[1] предел прочности для стали 45 (нормализация) при d<100 мм σ_В^/=589 МПа.

Предел выносливости и коэффициенты в формуле:

σ_-1=0.43σ^/_в=0.43*589=253,27 МПа. [n]=1,3…3, К_σ=1.2…2.5, k_ри=1.

Принимая [n]=2,5, К_σ=2.4; k_ри=1, находим допускаемое напряжение изгиба для вала-червяка при симметричном цикле напряжений:

[σ_и]_-1= σ_-1/([n]К_σ] k_ри=[253.27/2.5*2.4]1=42.2 МПа

2. По табл. П38[1], принимая для венца червячного колеса безоловянную бронзу марки АЖ9-4, отливка в землю, получаем:

σ_В^//=400 МПа; (σ^II_FР)_-1=0.16 σ_В^//=0.16*400=64 МПа.

Скорость скольжения червяка: v_s=(0.02…0.05)ω₁=(0.02…0.05)150=(3…7.5) м/с.

Ориентировочно принимая v_s=5 м/с, находим допускаемое контактное напряжение для зубьев червячного колеса (табл.П38[1]):

σ_НР=295-25 v_s=295-25 *5=170 МПа.