Содержание

1. Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя

1.1. Выбор электродвигателя………………………………………….……

1.2. Кинематический расчет привода……………………………….….…..

2. Расчет зубчатой передачи редуктора………………………………………

2.1. Выбор материала шестерни и колеса…………………………….…...

2.2. Определение допускаемых напряжений………………………………

2.3. Проектный расчет на прочность закрытой цилиндрической зубчатой передачи редуктора…………………………………………………..……....

3. Определение компоновочных размеров редуктора……………………..

4. Расчет шпоночного соединения………………………………………….

5. Расчет тихоходного вала редуктора……………………………….……..

6. Выбор подшипников качения…………………………………….………

Список используемой литературы………………………………………….

Приложение…………………………………………………………………..

1. Кинематический расчет привода и выбор электродвигателя

1.1 Выбор электродвигателя

Электродвигатель подбирается по каталогу по требуемой мощности в соответствии с режимом эксплуатации машины.

Определяем потребную мощность двигателя [1, с.5, ф.1.2]:

где - мощность на выходном валу , - общий КПД привода;

кВт;

Общий КПД привода определяем по формуле [1, с.6]:

КПД отдельных пар кинематической цепи принимаем из [ 1, т 1.1 с.6],

- КПД пары подшипников, - КПД зубчатой закрытой передачи, - КПД муфты, - КПД клиноременной передачи.

Тогда, потребная мощность:

Определяем ориентировочное значение требуемой частоты вращения вала электродвигателя :

где - частота вращения приводного вала машины ,

где

- значение передаточного числа клиноремённой передачи

[1. т. 1.2 стр. 7]

- значение передаточного числа закрытой цилиндрической передачи редуктора [1. т. 1.2 стр. 7]

По таблице [1, с. 8] выбираем электродвигатель 4AM132S8У3 мощностью 4 кВт и частотой вращения вала 720 .

1.2 Кинематический расчет привода

После окончательного выбора 720 определяем общее передаточное число привода [1.ф.1.6 стр. 10];

Полученное расчетом общее передаточное число распределяем между ступенями передач. В кинематической схеме привода кроме редуктора имеется клиноременная передача.

Для нее используя рекомендации [ 1, т. 1.2, стр. 7] назначаем передаточное число :

Общее передаточное число привода выражается так;

Отсюда передаточное число редуктора ;

Из ряда [1, с. 14] принимаем стандартное значение

Определяем расчётное значение передаточного числа привода

Определяем отклонение от требуемого передаточного числа, которое не должно превышать 4% [1. ф. 1.9 с.14]

Определяем частоту вращения каждого вала привода;

1.3 Определение вращающих моментов на валах привода

Вначале определяем мощность на каждом валу привода с учётом потерь в каждой кинематической паре путём умножения мощности на предыдущем валу на КПД соответствующих пар.

Мощность на ведущем валу редуктора :

Мощность на ведомом валу редуктора :

Мощность на барабане ленточного конвейера:

Вращающий момент определяется по [1. ф.1.14 с.18] ;

Вращающий момент на валу двигателя:

Вращающий момент на ведущем валу:

Вращающий момент на ведомом валу:

Вращающий момент на валу барабана:

Рисунок 1 – Схема редуктора.

2. Проектный расчет на прочность зубчатой передачи

Целью проектного расчета является определение геометрических размеров передачи, обеспечивающих ее работоспособность и надежность при заданных условиях эксплуатации и заданном ресурсе. Исходные данные для проектного расчета принимаются по результатам кинематического расчета привода. При расчете необходимо учитывать экономические факторы (обеспечение минимальных габаритов, массы и стоимости передачи).

2.1. Выбор материала шестерни и колеса

Для изготовления зубчатых колес используются в основном стали, подвергаемые термическому или химико-термическому упрочнению, позволяющему получить высокую твердость поверхностей зубьев в сочетании с более мягкой (вязкой) сердцевиной, что обеспечивает достаточную выносливость (контактную и изгибную) зубьев и их сопротивление заеданию.

Для редукторов шестерни и колеса следует изготовлять из одинаковых марок сталей с термической обработкой

Из таблицы 2.1 [1, с.30] выбираем материал для шестерни и колеса: Сталь 40Х,с термообработкой-

т.о. колеса - улучшение, твердость НВ 235...262;

т.о. шестерни – улучшение и закалка ТВЧ, твердость HRC 45…50.