Задание.

Исходные данные:

Вращающий момент на валу конвейера Т_вых = 470 Нм;

Частота вращения вала конвейера n_вых = 70 мин^-1.

Срок службы привода L_г=9 лет

Задание:

1. Произвести кинематический и силовой расчет привода

   1. Определить кинематические цепи в приводе и выбрать электродвигатель

   2. Разбить общее передаточное отношение привода между передачами

   3. Определить мощности; частоты вращения, угловые скорости и вращающие моменты на валах привода

2. Произвести проектировочные расчеты передач

   1. Рассчитать закрытую (в редукторе) передачу

   2. Рассчитать открытую передачу

3. Выполнить проектировочные (ориентировочные) расчеты валов редуктора

   1. Определить диаметры ступеней валов

   2. Выбрать муфту

   3. Определить конструктивные размеры закрытой передачи

   4. Составить эскизную компоновку валов редуктора

4. Определить основные размеры элементов корпуса редуктора

5. Подобрать подшипники и рассчитать их по грузоподъемности

6. Рассчитать шпоночные и шлицевые соединения

7. Рассчитать валы на прочность

   1. Определить опасные сечения

   2. Составить уточненный расчет вала для двух сечений

8. Выбрать посадки основных деталей редуктора

9. Составить лист спецификации Расчет КПД привода

Введение.

Редуктором называют механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного агрегата, и служащий для передачи вращения от вала двигателя к валу рабочей машины.

Назначение редуктора – понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим.

Редуктор состоит из корпуса (литого чугунного или сварного стального), в котором помещают элементы передачи – зубчатые колеса, валы, подшипники и т.д. В отдельных случаях в корпусе редуктора размещают также устройства для смазывания зацеплений и подшипников или устройства для охлаждения.

Редукторы классифицируют 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.).

Конические редукторы применяют для передачи движения между валами, оси которых пересекаются обычно под углом 90.

1. Выбор двигателя, кинематический расчет привода

1.1 Определение мощности и частоты вращения двигателя.

Требуемая мощность рабочей машины

Общий коэффициент полезного действия

где – КПД муфты [1c.40],

– КПД клиноременной передачи,

– КПД закрытой конической зубчатой передачи,

– КПД пары подшипников качения,

η = 0,98·0,95·0,96·0,995³= 0,87.

Требуемая мощность двигателя

кВт.

Для проектируемых машинных агрегатов рекомендуются трехфазные асинхронные короткозамкнутые двигатели серии 4А. Эти двигатели наиболее универсальны. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применить эти двигатели для работы в загрязненных условиях, в открытых помещениях и т. п.

Ближайшая большая номинальная мощность двигателя 4,0 кВт

Определение передаточного числа привода и его ступеней

Двигатели серии 4А выпускаются с синхронной частотой вращения 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин.

Таблица 2.1

Выбор типа электродвигателя

Вариант	Двигатель	Мощность	Синхронная частота вращения, об/мин	Номинальная частота вращения
1	4А100S2	4,0	3000	2880
2	4А100L4	4,0	1500	1430
3	4A112MB6	4,0	1000	950
4	4А132S8	4,0	750	710

Определяем передаточное число при 4 варианте:

Общее передаточное число привода

u = n₁/n_рм

где n₁ – частота вращения вала электродвигателя.

Принимаем предварительно для закрытой конической передачи

значение из рекомендуемого интервала (2÷7) u₂ = 4, тогда для открытой клиноременной передачи

u₁ = u/u₂ = u/4

Таблица 2.2

Передаточное число

Передаточное число	Варианты
	1	2	3	4
Привода	42,8	21,4	14,3	10,14
Редуктора	4	4	4	4
Открытой передачи	10,7	5,35	3,57	2,5

Анализируя полученные значения передаточных чисел приходим к следующим выводам: вариант 1 исключаем из-за того, что передаточное клиноременной передачи выходит за рекомендуемые пределы. Окончательно делаем выбор в пользу варианта 4 с электродвигателем 4А132S8, так как в этом случае можно принять значение передаточного числа передачи u₁=4.

Электродвигатель 4А132S8 [1c.391]:

мощность - 4,0 кВт,

синхронная частота – 750 об/мин,

рабочая частота 710 об/мин.