Введение

В настоящее время в Республике Беларусь отсутствует собственное производство редукторов общего использования. Между тем в республике имеется ряд разработок, которые позволили бы организовать такое производство.

Целью выполнения данного проекта является приобретение навыков конструирования редукторов, расчет и построение зубчатых цилиндрических и конических передач, развитие инженерного мышления, в том числе умение использовать предшествующий опыт, моделировать, используя аналоги.

При проектировании редуктора для привода рабочего органа необходимо учитывать множество факторов, важнейшими из которых являются: значение и характер изменения нагрузки, требуемая долговечность, надежность, КПД, требования к уровню шума, стоимость изделия, эксплуатационные расходы.

1 Энерго-кинематический расчёт привода

Цель энергокинематического расчета – подбор двигателя и определение частот вращения и крутящих моментов на всех валах привода. Эти данные являются исходными данными для дальнейших проектных расчетов передач привода.

Схема привода представлена на рисунке 1.

1 - электродвигатель, 2 – муфта упругая, 3 - редуктор, 4- цепная передача5 – приводной вал со звездочками.

Рисунок 1 – схема привода.

Исходные данные:

1. Окружное усилие на 2-х звездочках F_t=13,5 кН;

2. Скорость ленты V=0,45 м/с;

3. Шаг цепи Р =125 мм;

4. Число зубьев звездочки z = 10;

5. Угол наклона цепной передачи 45⁰;

6. Срок службы редуктора 5 лет;

7. К_сут – 0,33;

1.1 Подбор электродвигателя

Выбор двигателя осуществляется по мощности, требуемой для обеспечения передачи крутящего момента на приводном валу. Мощность, потребляемая рабочим органом:

P_р=F_tV, (1.1)

где F_t - окружное усилие на звездочке, кН;

V - скорость цепи, м/с.

P_р=13,50,45=6,075 кВт.

Требуемую мощность электродвигателя, определим по формуле :

P_этр =Р_вых/, (1.2)

где η – к.п.д. привода.

=_ц.п. _пк⁴_м²_зп; (1.3)

где _пк– к.п.д. одной пары подшипников качения,

_м– к.п.д. муфты соединительной,

_зп – к.п.д. зубчатой косозубой передачи,

_цп – к.п.д. цепной передачи.

Общий к.п.д. привода:

=0,950,99⁴0,9950,97²=0,854,

Тогда требуемая мощность электродвигателя:

P_этр= 6,075/0,854=7,11 кВт.

Определим частоту вращения приводного вала:

n_р=60000V/zР, (1.4)

где D – диаметр барабана, мм;

n_р=600000,45/10125=21,6 мин^-,

Определяем желаемую частоту вращения электродвигателя:

n_э=n_рu₀, (1.6)

где u₀ – передаточное отношение редуктора.

u₀= u_ц.п.u_бu_т, (1.7)

где u_б - передаточное отношение 1-й цилиндрической передачи. Предварительно принимаем u_б = 3.

u_т - передаточное отношение 2-й цилиндрической передачи. Предварительно принимаем u_т = 2.

u_ц.п. – передаточное отношение цепной передачи. Предварительно принимаем u_цп = 4.

u₀= 432 =24,

Тогда: n_ДВ=21,624=523 мин^-1.

Исходя из вычисленных значений P_ЭТР и n_Э выбираем асинхронный электродвигатель 4А160S8У3 с частотой вращения n_ДВ=750 мин^-1 и мощностью Р_эд=7,5 кВт.