Вступ Загальні відомості про редуктори

Призначення редуктора - зниження кутової швидкості і від-повідно підвищення обертального моменту веденого вала в порівнянні з ведучим. Механізми для підвищення кутової швидкості, виконані у вигляді окремих агрегатів, називають прискорювачами або мультиплікаторами.

Редуктори класифікують за такими основними ознаками:

• циліндричні 1 -, 2 - і 3-х ступінчасті механізми;

• циліндричні планетарні 1 - та 2-х ступінчасті;

• конічні редуктори одноступінчаті;

• конічно-циліндричні 2 - і 3 х-ступінчасті пристрої;

• черв'ячні і глобоїдним 1 - та 2-х ступінчасті;

• черв'ячно-циліндричні 2-х ступінчасті..

Косозубі колеса є вдосконаленим варіантом прямозубих. Їх зуби розташовуються під кутом до осі обертання, а за формою утворюють частину спіралі.

• Переваги

• зачеплення таких коліс відбувається плавніше, ніж у прямозубих, і з меншим шумом;

• менший шум при зачепленні;

• Недоліки

• При роботі косозубого колеса виникає механічна сила, спрямована уздовж осі, що викликає необхідність застосування для установки валу наполегливих підшипників;

• Збільшення площі тертя зубів (що викликає додаткові втрати потужності на нагрів), яке компенсується застосуванням спеціальних мастил;

• У цілому, косозубі колеса застосовуються в механізмах, що вимагають передачі великого крутного моменту на високих швидкостях, або що мають жорсткі; обмеження по гучності;

• Більш складне виготовлення коліс порівняно з прямозубих;

1. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок

   1. Накреслимо кінематичну схему редуктора, що проектується:

2. Визначимо ККД редуктора:

Загальний ККД редуктора дорівнює добутку ККД послідовно з’єднаних планок, тобто двох пар підшипників кочення і зубчастої передачі.

Приймаємо орієнтовно для однієї пари підшипників: η₁ = 0,99 і для однієї пари зубчастих коліс:

3. Визначимо необхідну потужність електродвигуна при з’єднанні муфтою швидкохідного вала редуктора з валом електродвигуна:

;

4. Обираємо електродвигун за таблицею П1 ([1], стор. 390) ГОСТ 19523-81

Приймаємо асинхронний електродвигун загального призначення в закритому обдуваємому виконанні типу 4А132M6УЗ, для якого:

P₁ = 5,5 кВт

n₁ = 1000 – 32 = 968 - розрахункова частота обертання вала електродвигуна

5. Визначимо передаточне число редуктора:

Приймаємо u= 4 ГОСТ 2185-66 ([1], стор. 36)

6. Визначимо обертовий момент на швидкісному валу редуктора:

;

7. Визначимо обертальний момент на тихохідному валу редуктора:

;

2. Вибір марки матеріалу, призначення хіміко-термічної обробки зубців, визначення припустимих напружень.

2.1. Вибираємо марку матеріалу та призначаємо термообробку зубців: для шестерні приймаємо сталь 45, термообробка поліпшення, твердість за Брінеллєм HB 230; для колеса приймаємо також сталь 45, але твердість за Брінеллєм HB 200, яка досягається режимом термообробки нормалізація. ([1], табл. 3.3)

2.2. Визначимо допустимі напруження:

Допустиме контактне напруження визначимо за формулою ([1 ] стор.33 ):

σ_нlimb – межа контактної витривалості при базовому числі циклів,для вуглецевих сталей з твердістю поверхонь зубців менш HB 350, та термообробки поліпшення([1], табл. 3.2):

σ_нlimb = 2HB + 70 МПа

K_HL – коефіцієнт довговічності,

для тривалої експлуатації редуктора приймають K_HL = 1;

[S_H] – коефіцієнт безпеки,

[S_H] = 1,1

Для косозубих коліс розрахункове допустиме контактне напруження визначимо за формулою ([1], стор. 35):

;

Для шестерні допустиме контактне напруження дорівнює:

Для колеса допустиме контактне напруження дорівнює:

Підставивши значення [σ_н1] та [σ_н2] у формулу (3.10) отримаємо:

[σ_н] = 0,45 (482 + 428) = 410 МПа

Необхідна умова [σ_н] ≤ 1,23 [σ_н2] виконана.