- •Введение
- •1. Общие сведения о проектировании редукторов
- •2. Выбор электродвигателя. Расчет кинематических и энергосиловых параметров редуктора
- •2.1. Выбор электродвигателя
- •Основные размеры электродвигателей
- •2.2. Определение передаточного числа редуктора
- •2.3. Определение мощности и вращающих моментов на валах
- •3. Выбор муфт
- •4. Расчет передачи редуктора
- •4.1. Расчет цилиндрической зубчатой передачи
- •4.1.1. Выбор материалов, термообработки и допускаемых напряжений
- •4.1.2. Определение расчетного крутящего момента
- •4.1.3. Расчет основных геометрических параметров цилиндрической зубчатой передачи
- •4.1.4. Определение сил в зацеплении
- •4.1.5. Проверка зубьев колес на прочность по контактным напряжениям
- •4.1.6. Проверка зубьев колес на прочность по напряжениям изгиба
- •4.1.7. Определение фактической скорости в зацеплении
Основные размеры электродвигателей
Таблица 4
Данный раздел расчётов необходимо завершить указанием выбранного электродвигателя. Например: «Выбран электродвигатель 4А 112М4 УЗ ГОСТ 19523-81 с мощностью Рдв = 5,5 кВт с синхронной частотой вращения вала электродвигателя nдв = 1500 об/мин.
2.2. Определение передаточного числа редуктора
После выбора электродвигателя определяют передаточное число редуктора
(2.6)
где nдв - частота вращения вала двигателя под нагрузкой (асинхронная);
n1 = nдв / uо.п. – частота вращения входного (быстроходного)вала редуктора;
n2 = nвых – частота вращения выходного (тихоходного) вала редуктора.
Передаточное число редуктора необходимо согласовать со стандартным значением, приведенным в табл.5; при этом отклонение Δu , согласно ГОСТ, не должно превышать 4% для цилиндрических передач и 2,5% для конических.
. (2.7)
Таблица 5
Стандартные передаточные числа u по ГОСТ 2185-66
1 ряд |
1,0 |
1,25 |
1,6 |
2,0 |
2,5 |
3,15 |
4,0 |
5,0 |
6,3 |
8,0 |
10,0 |
2 ряд |
1,12 |
1,4 |
1,8 |
2,24 |
2,8 |
3,55 |
4,5 |
5,6 |
7,1 |
9,0 |
11,2 |
Примечание. 1-ый ряд предпочтителен 2-му.
Если погрешность превышает стандартное значение, то следует принять двигатель той же мощности, но с другой частотой вращения, либо изменить передаточное число открытой передачи (в допустимых пределах) и повторить расчеты.
2.3. Определение мощности и вращающих моментов на валах
Частота вращения входного вала редуктора n1 = nдв / uо.п .
Частота вращения выходного вала редуктора определяется с учетом принятого стандартного передаточного числа uст
Мощности (кВт), передаваемые валами, определяются с учетом КПД составляющих звеньев кинематической цепи (см. индивидуальное задание). Например, в кинематическую цепь от двигателя до входного вала входят открытая передача и одна пара подшипников, а далее – зубчатая передача, еще одна пара подшипников и соединительная муфта, тогда мощности на входном и выходном валах, соответственно:
Р
1
= Рдв
∙ ηоп
∙
ηп
Р2 = Р1∙ ηзп∙ ηп ∙ηм (2.8)
Вращающие моменты ( Н∙м) на валах редуктора могут быть определены по следующим зависимостям:
для входного вала
-
,
(2.9)
для выходного
вала -
Далее производится предварительный расчет диаметров валов по заниженным допускаемым напряжениям, т.е. считая, что вал работает только на кручение, без учета изгиба:
(2.10)
где Тi – крутящий момент, передаваемый валом, Н. м; индекс i равен 1 для шестерни, 2 – для колеса, соответственно.
[τкр]– допускаемые напряжения на кручение; [τкр]=15…20 МПа [3, c.161].
Полученные значения диаметров валов редуктора следует округлить до ближайшего большего значения из ряда нормальных линейных размеров по ГОСТ 6636-69 [1, с. 481]. Для удобства дальнейших расчётов найденные параметры редуктора сводятся в таблицу:
№ вала |
u ред |
ni , об/мин |
Рi , кВт |
Тi, Н∙м |
d i , мм |
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
