СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
ВВЕДЕНИЕ
Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных
(колес) передач, выполненных в виде отдельного агрегата и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.
Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающегося момента ведомого вала по сравнению с ведущим.
Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального),
в котором помещены элементы передачи – зубчатые колеса, валы,
подшипники и т.д. В отдельных случаях в корпусе размещают также другие вспомогательные устройства.
Редукторы классифицируются по следующим основным признакам:
типу передачи (зубчатые, червячные или зубчато-червячные);
числу ступеней (одноступенчатые, двухступенчатые и т.д.);
типу зубчатых колес (цилиндрические, конические, коническо-
цилиндрические и т.д.);
относительному расположению валов редуктора в пространстве
(горизонтальные, вертикальные);
особенностям кинематической схемы (развернутая, соосная, с
раздвоенной ступенью и т.д.).
Двухступенчатые цилиндрические редукторы.
Наиболее распространены двухступенчатые горизонтальные редукторы,
выполненные по развернутой схеме. Эти редукторы отличаются простотой, но из-за несимметричного расположения колес на валах повышается концентрация нагрузки по длине зуба. Поэтому в этих редукторах следует применять жесткие валы.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
1. ПОДБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
На рис. 1.1 изображен компоновочный вариант кинематической схемы приводной станции:
1 - электродвигатель;
2 – гибкая передача;
3- редуктор цилиндрический;
4- муфта соединительная.
Определяем потребную мощность электродвигателя nЭ :
РЭ
и диапазон частоты вращения
Р |
|
|
Р |
|
Т |
||
|
|
|
|
Э |
|
|
|
|
|
ОБЩ |
|
|
|
|
, Вт
,(1.1)
где |
РТ |
- мощность, затрачиваемая на тех. процесс; Рт=10000Вт; |
ОБЩ . 1 2 |
.... i |
- общий КПД привода. |
n |
Э |
U |
ОБЩ |
|
|
n |
Т |
|
,
мин |
1 |
|
,(1.2)
где nт - частота вращения технологического вала; nт=55 мин-1
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
ОБЩ |
|
РЕМ |
|
ЦИЛ1 |
|
ЦИЛ 2 |
|
|
|
|
|
3 |
ПОД |
,(1.3)
где
|
РЕМ |
|
, ЦИЛ1 , ЦИЛ 2 , ПОД значение КПД механических передач с учетом
потерь в подшипниках.
Принимаем ЦЕП =0,95,
ЦИЛ1
=0,96,
|
ЦИЛ 2 |
|
=0,97,
|
ПОД |
|
=0,99 табл. 6.3. [1]
|
|
0, 95 0, 96 0, 97 0, 99 |
3 |
0,8584 |
|
|
|
|
|
|
ОБЩ |
|
|
|
Принимаем передаточные числа редуктора;
U ЦИЛ1 4 ,
U |
ЦИЛ 2 |
|
3,15
.
Определим общее передаточное число редуктора
UОБЩ UЦИЛ1 UЦИЛ 2 . .(1.4)
U |
ОБЩ |
|
4 3,15
12, 6
.
Мощность двигателя определим по формуле:
РЭ
|
10000 |
|
0,8584 |
||
|
11645Вт
.
Выбираем из каталога конкретный электродвигатель серии 4А.
Двигатель 4АM160S4У3,Рэ =15000 Вт, nэ =1477 мин-1, dэ=42 мм.
Определяем передаточное отношение ременной передачи:
UОБЩ 14774 / 50 29, 54 .
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Определяем действительное общее передаточное число привода и производим его разбивку по передачам, руководствуясь тем, что:
U |
|
|
n |
Э |
; |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
ОБЩ |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
|
|
U |
|
|
U |
ред |
|
|
|
||||
цеп |
(5, , ,8) |
||||
|
|
||||
|
|
|
|||
U
;
ред
U
8 |
; |
|
|
|
|
ред |
U |
|
|
|
|
U |
рем |
||
|
|
||
|
U |
m |
; |
|
|
||
|
U |
ред |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|||
(6...10) |
|
|
||||
|
|
|
|
|||
U |
m |
0.8U |
|
; |
||
|
|
|
|
|
||
U |
кон |
|
|
|
0,8U |
цил |
|
,
Для схемы на рис.1.1.
|
|
|
n |
U |
|
|
|
|
U |
|
Э |
U |
U |
|
; |
||
ОБЩ |
|
цеп |
||||||
|
|
n |
|
цил |
цил |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
U ред UцилUцил ; (1.5)
Uобщ=2900/80=36,25
Uред=4·3,15=12,6
Uцеп=29,54/12,6=2,34
Определяем расчетные параметры на всех валах приводной станции:
Рi PT , Вт; ni nЭ , мин. 1,
|
Ti |
|
UЭi |
(1.6) |
|
|
|
||
где Тi |
- КПД от технологического вала к определяемому; |
|||
U Эi |
- |
передаточное отношение от вала электродвигателя |
||
определяемому.
Рт=10000 Вт Р3=10000/(0,99 0,95)=10632,6Вт.
Р2=10632,6 /(0,99 0,96)=11187,5Вт. Рдв= Р1=11645 Вт.
к
n1 1477 мин 1.
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
n |
|
1477 |
369, 25 мин1. |
|
|||
2 |
|
4 |
|
|
|
|
n |
|
369.25 |
117.2 мин1. |
|
|||
3 |
|
3.15 |
|
|
|
|
Определяем крутящие моменты на валах.
|
|
|
30 Р |
|
||
Т |
|
|
i |
, Н |
||
i |
|
n |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
i |
|
|
Т |
|
|
30 11645 |
|||
1 |
3,14 1477 |
|||||
|
|
|||||
|
|
|
||||
м. (1.7)
75,32 Н м.
Т |
|
|
30 11187,5 |
289, 47 Н м. |
||
2 |
3,14 |
369, 25 |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
Т |
|
|
30 10632, 6 |
866, 77 Н м. |
||
3 |
3,14 |
117, 2 |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
Т |
|
|
30 10000 |
1737,1 Н м. |
||
Т |
3,14 |
55 |
||||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|||
Проведем предварительный расчет валов. Определяем диаметр вала из условия прочности на кручение по формуле пониженных допускаемых напряжениях.
d |
|
|
T |
, |
|
i |
|||
|
|
|
|
|
|
i |
|
0,2 [ ] |
|
|
|
|
(1.8) |
|
|
|
|
|
|
где |
[ ] допускаемое условное напряжение при кручении, МПа. Которое |
|||
ориентировочно принимается [ ] =15-25 МПа.
d |
75320 |
3 |
|
1 |
0, 2 20 |
|
24, 5мм
, Принимаем d=25 мм.
d2 3 289400 41, 66мм Принимаем d=45 мм. 0, 2 20
d3 3 866770 55мм . 0, 2 25