Оглавление

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт 5

2. Выбор материалов червячной передачи и определение допускаемых напряжений 8

3. Расчёт червячной передачи 10

4. Расчёт цепной передачи 15

5. Ориентировочный расчёт валов 19

6. Эскизная компоновка редуктора 21

7. Приближённый расчёт валов 24

8. Выбор подшипников качения 30

9. Подбор и проверка шпонок 33

10. Шлицевые соединения 34

11. Подбор муфты и проверочный расчёт её основных деталей 35

12. Выбор смазки 36

13. Уточнённый расчёт валов 37

14. Тепловой расчёт 42

15. Порядок сборки и разборки редуктора 43

Список использованных источников 44

1. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт

Исходные данные: окружное усилие на звёздочках F_t = 18 кН; скорость на звёздочках υ = 0,45 м/с; шаг тяговой цепи p_ц = 120 мм; число зубьев тяговых звездочек z = 8;

Для выбора двигателя необходимо знать мощность и частоту вращения на выходном валу.

Мощность на приводном валу Р_III, кВт:

Р_III = F_t·υ; (1.1)

где F_t– окружное усилие, кН; υ- скорость вращения вала, м/с.

Р_III = 18·10³·0,35 = 6,3 кВт.

Частота вращения приводного вала n_IV, об/мин, не заданная в явном виде, может быть определена по формуле:

n_III = 60·10³·υ /(zp_ц); (1.2)

где z – число зубьев звездочки тяговой цепи; p_ц– шаг тяговой цепи, мм; число 60 осуществляет перевод минут в секунды, 10³ – миллиметры в метры.

n_III = 60·10³·0,35 /(8·120)=22 об/мин.

Общий КПД привода равен:

η = η₁η₂η_м; (1.3)

где η₁-КПД цепной передачи, η₁ = 0,92; η₂ – КПД червячной передачи, η₂ = 0,75; η_м– КПД муфты, η_м= 0,98.

η = 0,92 · 0,75 · 0,98 = 0,68.

Потребную мощность двигателя определяют с учетом по­терь во всех звеньях кинематической цепи P, кВт:

P = Р_III/η; (1.4)

P = 6,3 / 0,68 = 9,3кВт.

Ориентировочное общее передаточное отношение привода u, определяется как произведение передаточных отношений отдельных ступеней по формуле:

u = u₁ u₂; (1.5)

где u₁- передаточное отношение цепной передачи, u₁ = 2; u₂ - передаточное отношение червячной передачи, u₂ = 15;

u = 2·15 = 30.

Потребная частота вращения n, об/мин по формуле:

n = n_IIIu; (1.6)

n = 22·30 = 660 об/мин.

Выбор электродвигателя. В соответствии с потребными мощностью и частотой вращения принят электродвигатель АИР180M8[1].Его паспортные данные: номинальная мощность: P_эд = 11 кВт; номинальная частота вращения n_эд = 727 об/мин; диаметр вала d_эд = 48 мм.

Уточнённое передаточное отношение u находится по формуле:

u = n_эд/n_III; (1.7)

u =727/22=33,2.

Рассчитанное передаточное отношение больше ориентировочного. Оставлено без изменения u₂ = 15; уточнено предварительно принятое передаточное отношение ремённой передачи по формуле

u₁ = u/u₂; (1.8)

u₁ =33,2/15=2,22.

Мощности на валах, кВт по формуле (1.9):

P_I = P·η_м = 9,3∙0,98 = 9,1 кВт;

P_II = P_I·η₁ = 9,1·0,75 = 6,8 кВт;

P_III = P_II·η₂ =6,8·0,92 = 6,3 кВт;

Частоты вращения валов, об/мин по формуле (1.10):

n_I = n_эд = 727 об/мин;

n_II = n_I/ u₁ = 727/15 = 48,5 об/мин;

n_III = n_II/ u₂ = 48,5/2,22 = 21,8 об/мин;

Вращающие моменты на валах, Н·м по формуле (1.11):

T_I = 9550P_I/n_I = 9550·9,1 / 727 = 119,5 Н·м;

T_II = 9550P_II/n_II = 9550·6,8/ 48,5 = 1339,8 Н·м;

T_III = 9550P_III/n_III = 9550·6,3 / 21,8 = 2756,1 Н·м;

Анализ расчётов.

1. Окончательно принятые передаточные отношения находятся в рекомендуемых пределах.

2. Рассчитанные значения n_III и P_III соответствуют заданным.