Введение

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

Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

Редуктор состоит из корпуса, в который помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацепления и подшипников или устройства охлаждения.

Редуктор проектируют либо для привода определенной машины, либо по заданной нагрузке 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 и т.д.); относительному расположению валов в пространстве (горизонтальные, вертикальные); особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с раздвоенной ступенью и т.д.).

1 Энергетический и кинематический расчёт

1.1 Подбор электродвигателя

Цель энергокинематического расчета – подбор электродвигателя и определение частот вращения и крутящих моментов на всех валах привода.

Схема привода представлена на рис.1

1-электродвиготель; 2-муфта упругая; 3- передача цилиндрическая открытая ;4-редуктор; 5- муфта зубчатая; 6-приводная шестерня.

Рисунок 1- Схема привода

Исходные данные:

Окружное усилие на приводной шестерне Ft=12,9кН.

Модуль приводной шестерни m=5мм.

Число зубьев приводной шестерни z=25.

Частота вращения приводного вала n=13 об/мин.

Срок службы привода 4,5 года.

Мощность, потребляемая конвейером [2]:

P_p=F_tV=12,90,085=1,1 кВт, (1.1)

где F_t – тяговое усилие на барабане, кН;

V – окружная скорость, м/c.

м/c. (1.2)

Диаметр приводной шестерни:

= мм, (1.3)

Мощность, потребляемая электродвигателем:

P_эп=Р_р/=1,1/0,72=1,53 кВт, (1.4)

где  - общий К.П.Д. привода:

=²_м _п⁴_черв_з.п. =0,98²0,99⁴0,80,97=0,72, (1.5)

где _м, _п, _ц, _черв, – КПД соответственно муфты, подшипников качения, цилиндрической, червячной передач.

Определяем желаемую частоту вращения электродвигателя [2]:

n_эж=n_рU₀=1350=650 мин^-1, (1.6)

где U₀ – общее ориентировочное передаточное число привода, табл. 5.6 [4],

Определяем передаточное отношение привода:

U₀=U_червU_з.п. =202,5=50, (1.7)

где U_черв., U_зп – ориентировочные передаточные числа соответственно быстроходной и тихоходной передач из табл. 2 [1].

Исходя из вычисленных значений Р_эп по ГОСТ 28330-89 выбираем электродвигатель 4А112МА8У3 с синхронной частотой вращения n_эдс=710 мин^-1 и мощностью Р_эд=2,2 кВт.

Определяем передаточное отношение привода:

U₀=n_эда/n_p=710/13=54,6. (1.8)

Разбиваем общее передаточное отношения привода в соответствии с рекомендуемыми значениями:

U_ц.п=U_о/U_черв. =54,6/20=2,73, (1.9)

где – U_черв, U_ц.п, ориентировочные передаточные числа соответственно червячной цилиндрической передач из табл. 2 [1].

1.2 Определение частот вращения и крутящих моментов на валах

Определяем частоты вращения валов:

n_дв=710 мин^-1,

n₁= n_дв=710 мин^-1,

n₂= n₁/U_цп =710/2,73=260 мин^-1,

n₃=n₂/U_чер.= 260 /20=13мин^-1,

n ₄= n₃=13мин^-1.

Определяем мощности, передаваемые валами:

Р₁=Р_эп_м =1,530,98=1,5 кВт,

Р₂= Р₁ _пк_цп.= 1,5 0,990,97=1,44 кВт,

Р₃=Р₂_пк_черв=1,440,990,8=1,14 кВт.

Р₄=Р₃_м =1,140,98=1,12 кВт,

Определяем угловые скорости валов привода:

₁=n₁/30=3,14710/30=74,3 с^-1,

₂=n₂/30=3,14260/30=27,2 с^-1,

₃=n₃/30=3,1413/30=1,36 с^-1,

₄=₃=1,36 с^-1.

Определяем крутящие моменты на валах привода:

Т₁=Р₁/₁=1500/74,3=20,2 Нм,

Т₂=Р₂/₂=1440/27,2=52,9 Нм,

Т₃=Р₃/₃=1140/1,36=838,2 Нм,

Т₄=Р₄/₄=1120/1,36=823,5 Нм.

Таблица 1 – расчётные нагрузки

N Вала	Мощность на валу, кВт	Крутящий момент на валу, нм	Частота вращения вала, мин-1
1	1,5	20,2	710
2	1,44	52,9	260
3	1,14	838,2	13
4	1,12	823,5	13

2 Расчет передач редуктора