4 Выбор шпонок 15

Список рекомендуемой литературы 16

Введение

Редуктор – механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Назначение редуктора – понижение угловой скорости и повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом 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 который помещают элементы передачи – зубчатые колёса, валы, подшипники и т.д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазки зацеплений и подшипников (например, внутри корпуса редуктора может быть помещён шестерёнчатый масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).

Редуктор проектируют либо для привода определённой машины, либо по заданной нагрузке и передаточному числу без указания конкретного назначения. Второй случай характерен для специализированных заводов, на которых организовано серийное производство редукторов.

Редукторы классифицируют по следующим основным признакам: тип передачи (зубчатые, червячные, цепные, ремённые и т.д.); число ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.); тип зубчатых колёс (цилиндрические, конические, коническо-цилиндрические и т.д.); относительное расположение валов редуктора в пространстве (горизонтальные, вертикальные).

Редукторы бывают:

– одноступенчатые цилиндрические: корпуса чаще выполняют литыми чугунными, валы монтируют на подшипниках качения или скольжения;

– одноступенчатые конические: применяются для передачи движения между валами, оси которых пересекаются, межосевой угол обычно равен 90⁰;

– двухступенчатые цилиндрические: отличаются простотой, но из-за несимметричного расположения колёс на валах повышается концентрация нагрузки по длине зуба, в этих редукторах следует применять жёсткие валы;

– червячные: применяют для передачи движения между валами, оси которых перекрещиваются.

Редукторы широко применяют в различных областях машиностроения, особенно в подъёмно-транспортном, металлургическом, химическом машиностроении, судостроении и т.д.

При выполнении данной РГР разрабатывается механизм – редуктор цилиндрический одноступенчатый. По типу передаваемой нагрузки – зацепление. По типу зацепления – зубчатое эвольвентное. По направлению зубьев – прямозубое. По принципу движения валов – простой механизм, в котором вал вращается вокруг своей оси. По конструктивному исполнению – закрытый механизм, который имеет общий жёсткий и герметичный корпус. По количеству ступеней – одноступенчатый.

В корпус редуктора заливают масло так, чтобы венцы колёс были в него погружены. При их вращении масло увлекается зубьями, разбрызгивается, попадает на внутренние стенки корпуса, оттуда стекает в нижнюю его часть. Внутри корпуса образуется взвесь частиц масла в воздухе, которые покрывают поверхность расположенных внутри корпуса деталей. Применяется картерная смазка. Для наблюдения за уровнем масла в корпусе устанавливают жезловый масло-указатель (щуп). Подшипники смазывают тем же маслом, что и детали передач. При картерной смазке колёс подшипники качения смазываются брызгами масла. Во избежание излишнего полива маслом подшипники защищают маслозащитными кольцами. Для осмотра зубьев зацепления и залива масла при сборке в крышке предусматривается смотровое окно, закрываемое крышкой.

1 Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя

Подбор электродвигателя, кинематические расчеты и определение вращающих моментов на валах зависят от исходных данных, приведенных в задании на РГР. В исходных данных задана окружная сила F_t (3,2кН) на барабане и приведены значения скорости V (0,8м/с) движения ленты и диаметра D_б (300мм) барабана, а также тип муфты МУВП.

1.1 Определение потребной мощности привода

По исходным данным определяют потребную мощность привода, т.е. мощность на выходе (кВт):

P_вых=F *V=3,2*0,8 =2,56 кВт, (1) где F_t – тяговое усилие (кН);

V – скорость движения ленты (м/с).

1.2 Определение коэффициента полезного действия

Коэффициент полезного действия (КПД) рассчитывается по формуле:

n

ƞ _общ =ƞ ₁ * ₂ * ₃ * ₄ =0,98* *0,97*0,93= 0,849, (2) где ƞ₁ – КПД, учитывающий потери в соединительной муфте;

ƞ₂– КПД, учитывающий потери в подшипниках;

n – количество пар подшипников;

ƞ₃ – КПД, учитывающий потери в цилиндрической зубчатой передаче;

ƞ₄– КПД, учитывающий потери в цепной передаче.

1.3 Определение частоты вращения приводного вала

Частота вращения приводного вала определяется по формуле (об/мин):

об/мин, (3)

где D_б – диаметр барабана (мм).

1.4 Выбор предварительного общего передаточного числа привода

Общее передаточное число определяется как произведение передаточных чисел отдельных элементов кинематической цепи:

u_общ =u₁*u₂ =3 2,5=7,5 (4)

где u₁=3 – передаточное отношение редуктора;

u₂=2,5 –передаточное отношение цепной передачи.

1.5 Определение требуемой частоты вращения двигателя

Требуемая частота вращения электродвигателя определяется по формуле (об/мин):

n_пот.эл = n_вых *u_общ =50,96*7,5=382,2 об/мин (5)

1.6 Выбор электродвигателя

Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле (кВт):

кВт, (6)

По полученным значениям подбираем электродвигатель 112МВ8 с мощностью Р_эл = 3 кВт, и с частотой вращения n_эл = 750 об/мин.

1.7 Уточнение общего передаточного числа привода и его распределение между типами передач привода

Далее общее передаточное число необходимо уточнить в соответствии с выбранным электродвигателем. Значение u_общ округляется до 3-х знаков после запятой.

n

u_общ = ^nэл =750/50,96 = 14,717, (7)

Полученное общее передаточное число распределяют между типами передач: u₁ зубчатой и u₂ цепной. При этом передаточное число u₁ одноступенчатого редуктора должно иметь стандартное значение (ГОСТ 21426-75). Выбираем u_1=5,0.

А передаточное число u₂ цепной передачи должно соответствовать значениям, приведенным в таблице, и вычисляться по формуле:

u1

u₂ = ^uобщ = 14,717/5,0= 2,943, соответствует таблице, (8)