Содержание

1. Расчет основных характеристик редуктора 3

1.1 Выбор приводного двигателя 3

1.2 Определение передаточных чисел передач привода 4

1.3 Кинематический расчет 5

2. Расчет цилиндрической зубчатой передачи 7

2.1 Выбор материалов передачи 7

2.2 Допускаемые контактные напряжения 7

2.3 Допускаемые напряжения изгиба 9

2.4 Геометрические параметры передачи 9

2.5 Усилия в зацеплении зубчатой передачи 11

2.6 Проверочные расчеты передачи 12

3. Расчет ременной передачи 14

4. Предварительный расчет валов и выбор подшипников 16

4.1 Выбор материала валов 16

4.2 Проектирование быстроходного вала 16

4.3 Проектирование тихоходного вала 17

5. Эскизная компоновка редуктора 20

6. Уточненный расчет валов 22

6.1 Определение опорных реакций быстроходного вала 22

6.2 Определение опорных реакций тихоходного вала 23

7. Расчет подшипников качения 26

8. Уточненный расчет валов 28

9. Расчет шпонок и шпоночных соединений 32

10. Подбор соединительной муфты 34

11. Смазывание и смазочные устройства редуктора 35

Заключение 36

Список использованных источников 37

Механический привод в современном машиностроении является наиболее ответственным механизмом, с помощью которого передается силовой поток с изменением его направления.

Создание машин, отвечающих потребностям народного хозяйства, должно предусматривать их наибольший экономический эффект и высокие эксплуатационные показатели.

Основные требования, предъявляемые к создаваемой машине: высокая производительность, надежность, технологичность, ремонтопригодность, минимальные габариты и масса, удобство эксплуатации экономичность, техническая эстетика. Все эти требования учитываются в процессе проектирования и конструирования.

Привод служит для передачи крутящего момента, числа оборотов от двигателя к исполнительному механизму - ленточного конвейера.

Целью работы является проектирование привода, состоящего из двигателя, ременной передачи, редуктора, муфты.

По заданным значениям необходимо рассчитать основные кинематические характеристики привода, спроектировать редуктор и основные его узлы.

По результатам расчетов будут начерчены редуктор и его основные детали.

1. Расчет основных характеристик редуктора

Рисунок 1 – Кинематическая схема привода

1.1 Выбор приводного двигателя

Определяем мощность на исполнительном механизме:

Р_им = F· V = 2,2 · 1,0 = 2,2 кВт

Чистота вращения исполнительного механизма:

n_им = 6^.10^{4 .} V / 3,14 ^. D = 6^.10^{4 .} 1,0 / 3,14 ^. 800 = 24 об/мин

Общий КПД привода находим по формуле [3, c.39]:

η_общ = η_ред ∙ η_рем ^. η_муф = 0,94 ∙ 0,95 ^. 0,98 = 0,88

где η_ред – КПД редуктора;

η_рем = 0,95 - КПД ременной передачи;

η_муф = 0,98 - КПД муфты.

КПД редуктора определяем по формуле:

η_ред = η_ззп ∙ η²_пп = 0,96 ∙ 0,99² = 0,94

где η_ззп = 0,96 – КПД закрытой цилиндрической передачи;

η_пп = 0,99 – КПД подшипникового узла.

Определяем потребную мощность электродвигателя.

Р_потр = Р_им / η_общ = 2,2 / 0,88 = 2,51 кВт

Двигатель поставляется в соответствии со стандартным рядом значений мощности (кВт), поэтому выбираем двигатель мощностью 3 кВт [1, c.417].

Для редуктора передаточное число принимаем [1, c.8]:

u_ред = 3

Для ременной передачи:

u_рем = 3

Примерное общее передаточное число привода:

u_общ = u_ред ^. u_рем = 3 ^. 3 = 9

Примерная частота вращения вала электродвигателя:

n_эд = n_им · u_общ = 24 · 9 = 215 об/мин

Из стандартного ряда число оборотов двигателя принимаем равным 750 об/мин [1, c.417].

На основании полученных расчетных данных выбираем двигатель АИР112MB8 исполнение IM2081 c характеристиками, указанными в таблице 1[1, табл.24.9, с.417].

Таблица 1 – Параметры двигателя [1, c.417]

	Обозначение двигателя	Мощность, кВт	Число оборотов (ном), об/мин	Число оборотов (действ), об/мин
1	АИР112MB8	3	750	709

Схема двигателя представлена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Схема двигателя

1.2 Определение передаточных чисел передач привода

Определяем уточненное передаточное число привода [1, c.43]:

u_общ = n_эд / n_им = 709 / 24 = 30

Передаточное число ременной передачи оставим неизменным, тогда определяем передаточное число редуктора:

u_ред = u_общ / (u_рем) = 30 / (3) = 9,9

Приравниваем полученное (расчётное) значение к ближайшему стандартному значению. Из стандартного ряда чисел в соответствии с ГОСТ 2185-66 наиболее близким является - 5,6 [4].

Уточним значение ременной передачи:

u_рем = u_общ / (u_ред) = 30 / (5,6) = 5,3

1.3 Кинематический расчет

Далее определим основные кинематические и силовые параметры привода [3, c.45-46].

Числа оборотов вращения валов:

n₁ = 709 об/мин

n₂ = n₁ / u_рем = 709 / 5,3 = 134 об/мин

n₃ = n₂ / u_ред = 134 / 5,6 = 24 об/мин

n₄ = n₃ = 24 об/мин

Мощность на валах:

Р₁ = 2,51 кВт

Р₂ = Р₁∙ η_рем = 2,51 ∙ 0,95 = 2,39 кВт

Р₃ = Р₂∙ η_ред = 2,39 ∙ 0,94 = 2,24 кВт

Р₄ = Р₃ ∙ η_муф = 2,24 ∙ 0,98 = 2,2 кВт

Угловые скорости вращения валов:

Крутящие моменты на валах:

Т₁ = Р₁ / ω₁ = 2511 / 74,2 = 33,8 Нм

Т₂ = Р₂ / ω₂ = 2386 / 14,0 = 170,4 Нм

Т₃ = Р₃ / ω₃ = 2245 / 2,5 = 898,0 Нм

Т₄ = Р₃ / ω₃ = 2200 / 2,5 = 880,0 Нм

Все результаты кинематического расчета сведем в таблицу 2.

Таблица 2 - Параметры привода

Вал	Мощность, кВт	Частота вращения, об/мин	Угловая скорость, с-1	Вращающий момент, Нм
1	2,51	709	74,2	33,8
2	2,39	134	14,0	170,4
3	2,24	24	2,5	898,0
4	2,2	24	2,5	880,0