1.Краткое описание привода сгустителя

Привод состоит из электродвигателя АИР112М2, муфты втулочно-пальцевой, клиноременной передачи, редуктора нестандартного червячного одноступенчатого. Электродвигатель и редуктор установлены на фундаменте, натяжение ремня с помощью салазок.

2. Исходные данные расчета

Синхронная частота вращения вала двигателя ;

Требуемая мощность: ;

Частота вращения цилиндра: ;

Допускаемое отклонение частоты вращения цилиндра: 5 %;

Диаметр выходного конца вала цилиндра: 75 мм.

3. Предварительный расчёт привода

3.1 Составление кинематической схемы привода

3.2 Определение расчетной мощности электродвигателя и выбор его по каталогу

где: =5 кВт

­– общий КПД привода

где: – КПД ременной передачи;

–КПД пары колес;

– КПД червячной передачи;

Выбираем двигатель АИР112М2

3.3 Определение общего передаточного числа привода и разбивка его по ступеням передач

Принимаю

3.4 Определение мощностей на валах привода

3.5 Определение частоты вращения на валов привода

3.6 Определение вращающихся моментов на валах привода

4. Расчет червячной передачи редуктора

Исходные данные для расчета

Передаточное число U=63;

Частота вращения червяка ;

Частота вращения колеса ;

Вращающий момент на червячном колесе ;

Срок службы передачи при трехсменной работе 6 лет.

Передача нереверсивная, нагрузка постоянная, равномерное.

4.1 Выбор материалов червяка и червячного колеса.

Для изготовления червяка принимаем сталь 40Х с поверхностной закалкой токами высокой частоты до твердости 50 HRC с последующим шлифованием и полированием витков.

Ожидаемое значение скорости скольжения

4.2 Определение допускаемых контактных напряжений для червячного колеса

где:

;

коэффициент, учитывающий интенсивность износа материала колеса

;

.

Расчетное число циклов напряжения зубьев колеса за весь срок службы передачи:

где: n – частота вращения колеса, ;

– срок службы передачи.

где: – число лет работы передачи,;

–коэффициент годового использования передачи, ;

– число смен работы передачи в сутки,;

Расчетное число циклов напряжений:

Коэффициент долговечности

Допускаем контактные напряжения:

4.3 Определение допускаемых напряжений изгиба

где: – предел выносливости зубьев при изгибе, соответствующий базовому числу циклов напряжения;

– коэффициент долговечности.

Допускаемое напряжение изгиба:

4.4 Выбор профиля червяка

При мелкосерийном производстве выбираем архимедов червяк.

4.5 Определение межосевого расстояния

где: – для передачи с архимедовым червяком;

– передаточное число;

– вращающий момент на червячном колесе,

– коэффициент нагрузки. Припредварительно принимаем

– коэффициент ширины колеса.

При несимметричном расположении косозубых колес относительно опор выбираем

Принимаем из ряда стандартных чисел по ГОСТ 6636-69

4.6 Выбор числа заходов червяка и определение числа зубьев колеса

Число заходов червяка

Число зубьев колеса

4.7 Определение модуля передачи

Предварительное значение модуля передачи

По ГОСТ 2144-76 принимаем

4.8 Выбор коэффициента диаметра червяка

Предварительное значение коэффициента диаметра червяка

Минимально допустимое значение коэффициента диаметра червяка

Принимаем по ГОСТ 2144-76 ближайшее стандартное значение коэффициента

4.9 Определение коэффициента смещения червяка

Коэффициент смещения червяка находиться в допустимых пределах

Фактическое межосевое расстояние

4.10 Уточнение передаточного числа

Фактическое передаточное число

Отклонение от заданного передаточного числа 0%

4.11 Уточнение углов подъема витка червяка

Делительный угол подъема

Начальный угол подъема

4.12 Уточнение скорости скольжения и допускаемых контактных напряжений

Скорость скольжения в зацеплении

Фактическое допускаемое контактное напряжение

Где

4.13 Проверочный расчет передачи на контактную прочность

Где - для передачи с архимедовым червяком;

- коэффициент нагрузки;

d₂ –делительный диаметр червячного колеса

- окружная сила на колесе

- начальный диаметр червяка

Коэффициент нагрузки

Где – коэффициент концентрации нагрузки по длине зуба колеса.

При постоянной нагрузке

- коэффициент динамической нагрузки.

При скорости скольжения

и принимаем

Расчетное контактное напряжение

Отклонение расчетного напряжения от допускаемых контактных напряжений

Недогрузка передачи составляет 4,3%, что допустимо.

4.14 Определение основных размеров червяка и червячного колеса.

Размеры червяка

делительный размер ;

диаметра вершин витков ;

диаметр впадин витков

длина нарезанной части червяка

коэффициенты

Принимаем

Размеры венца червячного колеса:

делительный диаметр

диаметр вершин зубьев

диаметр впадин зубьев

наибольший диаметр колеса

принимаем

Ширина венца колеса

принимаем

4.15 Проверочный расчет зубьев колеса на выносливость при изгибе

где:

K – коэффициент нагрузки,

;

Эквивалентное число зубьев колеса

Тогда

Расчетное напряжение изгиба в зубьях колеса

Условие прочности выполняется.

4.16 Определение КПД передачи

где:–приведенный угол трения. При;

Окружная сила на червяке, равная осевой силе на колесе

Н

Осевая сила на червяке, равная окружной силе на колесе

Радиальные силы на червяке и колесе