Введение

Редуктор - механизм, служащий для уменьшения частоты вра­щения и увеличения вращающего момента. Редуктор, законченный механизм, соединяемый с двигателем и рабочей машиной муфтой или другими разъемными устройствами. Редуктор состоит из корпуса (литого чугуна или стального сварного). В корпусе редуктора разме­щены зубчатые или червячные передачи, неподвижно закрепленные на валах. Валы опираются на подшипники, размещенные в гнездах корпуса; в основном используют подшипники качения. Тип редуктора определяется составом передач, порядком их размещения в направ­лении от быстроходного вала к тихоходному и положением осей зубчатых коле в пространстве.

Назначение редуктора - понижение угловой скорости и повыше­ние вращающего момента ведомого вала по сравнению с валом ведущим. Принцип действия зубчатой передачи основан на зацепле­нии пары зубчатых колес. Достоинством зубчатых передач является: высокий КПД, постоянство передаточного отношения и широкий диапазон мощностей.

В настоящем проекте произведен расчет одноступенчатого вертикального цилиндрического косозубого редуктора.

Задание

Вариант Б3

Спроектировать одноступенчатый вертикальный цилиндрический косозубый редуктор.

Кинематическая схема привода 1-зубчатая цилиндрическая передача; 2-муфта; 3-ленточный транспортер; М-асинхронный электродвигатель переменного тока.

Мощность на валу ленточного транспортера N4=2,5 кВт. Частота вращения вала ленточного транспортера n4=160 об/мин. Частота вращения вала єлектродвигателя синхронная n1синх=1500 об/мин. Передаточное число открытой зубчатой передачи из.о.=3,5. Твердость зубьев колеса передачи НВ=220. Срок работи th=18 тисяч часов.

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчет

1.Общий КПД привода и мощность на его валах

КПД пары цилиндрических зубчатых колес _з.з = 0,97; коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения, _подш. = 0,99; КПД , открытой зубчатой передачи _з.о. = 0,94; КПД муфти _муф. = 0,995.

Общий КПД привода

 = _муф.∙ ²_подш.  _з.з _з.о. = 0,995  0,99²  0,97  0,94 = 0,8892.

Мощность на валу электродвигателя:

N₁ = N₄/ =2500/0,8892= 2812 Вт

Мощность на ведущем валу редуктора:

N₂= N₁∙_муф.= 2812∙0,995= 2798 Вт

Мощность на ведомом валу редуктора:

N₃= N₂∙_подш.∙ _з.з = 2798∙0,99∙0,97= 2686 Вт

Мощность на валу ленточного транспортера:

N₄= N₃∙_подш.∙ _з.о.= 2686∙0,99∙0,94= 2500 Вт

Последний расчет является проверочным.

2. Выбор асинхронного двигателя

По значением N₁= 2812 Вт и n_1синх=1500 об/мин. из табл. П1 [1] выбираем марку электродвигателя . Марка двигателя 4А100S4У3, нормальная мощность N_дв.= 3000 Вт, асинхронная частота вращения n₁=1435 об/мин.

3.Общее передаточное число привода и распределение его между передачами

и_общ.=n₁/n₄=1435/160=8,9688

С другой сторони и_общ=и_з.о.∙и_з.з., причем задано и_з.о.=3,5. Следовательно, из этих выражений легко найти

и_з.з.= и_общ/и_з.о= 8/9688/3,5= 2,56

Принимаем стандартное значения, ГОСТ 2185-66,

и_з.з.=2,5, и_з.о.=3,55.

При принятых значениях значениях передаточных чисел найдем частоты вращения валов. Для вала электродвигателя п₁=1435 об/мин. Для второго, ведущего вала редуктора, п₂=п₁=1435 об/мин.

Для ведомого вала редуктора п₃=п₂/и_з.з=1435/2,5=574 об/мин. Наконец, п₄=п₃/и_з.о.=574/3,55=161,7 об/мин.

Получение значение отличается от задачного, и погрешность составляет:

δ=(161,7-160)/160∙100%=1,06%

Допускаемая погрешность для механического привода составляет 4%, следовательно, полученное значение п₄= 161,7 об/мин. Является удовлетворительным.

4. Угловые скорости вращения валов:

ω₁=ω₂=πп₂/30=π1435/30=150,27 c^-1

ω₃=πп₃/30=π574/30=60,11 c-1

ω₄=πп₄/30=π161,7/30=16,93 c^-1

5.Вращающиеся моменти на валах:

Т₁=N₁/ ω₁=2812/150,27=18,7103 Н∙м;

Т₂=N₂/ ω₂=2797150,27=18,6170 Н∙м;

Т₃=N₃/ ω₃=2686/60,11=44,6920 Н∙м;

Т₄=N₄/ ω₄=2500/16,93=147,6600 Н∙м;

Моменти, которые передаются валам редуктора Т_ред1=Т₂=18,6170 Н∙м; Т_ред2=Т₃=44,6920 Н∙м.