Оглавление
Введение
Схема привода и краткое описание
Выбор электродвигателя. Силовой и кинематический расчеты
Выбор материалов и допускаемых напряжений червячных колес. Расчет закрытой червячной передачи
Расчет открытой передачи цепной
Предварительный расчет валов редуктора
Конструктивные размеры корпуса редуктора
Конструктивное оформление червячных колес
Подбор подшипников
Уточненный расчет ведомого вала редуктора
Подбор и проверочный расчет шпоночных соединений
Подбор посадок для червячных колес, подшипников, звездочек цепной передачи
Выбор смазки для зацепления и подшипников
Сборка редуктора
Графическая часть:
лист 1 – сборочный чертеж редуктора (А1)
лист 2 – чертеж вала-червяка (А3)
лист 3 – чертеж червячного колеса (А3)
Оформление пояснительной записки и графической части.
ВВЕДЕНИЕ
В одноступенчатом червячном редукторе используется червячная передача, состоящая из червяка и червячного колеса. Червячное колесо устанавливается на тихоходном валу, а вал-червяк является быстроходным валом. В качестве опор валов используются, как правило, подшипники качения. Установка передачи в отдельном корпусе гарантирует точность сборки, лучшую смазку, более высокий КПД, меньший износ, а так же защиту от попадания в нее пыли и грязи.
Червячные редукторы применяются в приводах машин, работающих с кратковременным или средним режимом по времени.
К достоинствам червячных передач и редукторов относятся возможность получения больших передаточных чисел с одной ступени передач, бесшумность работы и высокая сопротивляемость ударным нагрузкам и минимальное число движущихся частей. К недостаткам червячной передачи следует отнести невысокий КПД, повышенный нагрев при длительной работе и необходимость использования бронзы при изготовлении червячных колёс. По относительному положению червяка и червячного колеса различают три основные схемы червячных редукторов: с нижним, верхним и боковым расположением червяка.
При нижнем расположении червяка условие смазывания, зацепления лучше, при верхнем хуже, но меньше вероятность попадания в зацепления металлических частиц-продуктов износа.
Для того что бы спроектировать редуктор мне предстоит рассчитать его по разным параметрам : на прочность, долговечность и рассчитать напряжения. Последним этапом станут: сборочный чертеж редуктора, вала – червяка и червячного колеса.
1 Схема привода и краткое описание
Рисунок 1 - Кинематическая схема привода
1- электродвигатель; 2- муфта соединительная ; 3- червячный редуктор ;
4-клиноременная передача
Крутящий момент от электродвигателя (позиция 1) по валу (I) передаётся через муфту (позиция 2) на ведущий вал (II) цилиндрического редуктора (позиция 3), а от него по ведомому валу (III) на ведущую звёздочку открытой ременной передачи (позиция 4) и выходной вал (IV).
2 Выбор электродвигателя. Кинематически и силовой расчет
Определяем общий коэффициент полезного действия
(2.1)
где η1 =0,85 – КПД червячной передачи
η2 =0,9 – КПД цепная передача
η3 =0,99 – КПД пары подшипников
η4 = 0,98 – КПД муфты
Значения КПД взяты из таблицы 1.1 [1,c.5]
Находим требуемую мощность электродвигателя
,
(2.2)
=
кВт
В таблице электродвигателей П1[1,с.390] по требуемой мощности = 3,7 кВт, выбираем электродвигатель 4А100S2У3 с синхронной частотой вращения n = 3000 мин−1 , мощностью Pдв=4,0 кВт, скольжением S = 3,3%.
Частота двигателя:
nдв.= nc (1-S)
nдв.= 3000 (1- 0,033) = 2901мин−1
Принимаем nдв.= 2880мин−1
Передаточные числа ступеней привода.
Принимаем передаточное число червячной передачи uр. =8.
=
;
(2.3)
- передаточное
число привода.
u = uр. uц.п.
uр. = 10 – передаточное число редуктора
uц.п.
=
uц.п.
=
= 3,6 – передаточное число цепной передачи
Находим частоты вращения валов привода
n1
=
мин−1
(2.4)
=
n1
=
2880 мин−1
−1
n4
мин−1
Определение угловых скоростей:
рад/с
= ω1
= 301,44 рад/с
3
рад/с
4
рад/с
Определяем мощность на валах привода:
P1 = = 8,63 кВт
P2 = P1 ∙ η3 ⋅ η4 = 8,63 ∙ 0,99 ⋅ 0,98 = 8,3728 ;
P3 = Р2 η1 ⋅ η4 = 8,3728 ∙ 0,85 ∙ 0,99 = 7,0457 кВт
P4 = Р3 η2 ⋅ η4 = 7,0457 ∙ 0,9 ∙ 0,99 =6,2777 кВт
Вычисляем вращающие моменты на валах привода:
T1
=
Н∙ м
T2
=
T3
=
Н∙м
T4=
Н∙м