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. Кинематическая схема привода может включать, помимо редуктора, открытые зубчатые передачи, цепные или ременные передачи. Указанные механизмы являются наиболее распространенной тематикой курсового проектирования.
Назначение редуктора — понижение угловой скорости и соответственно повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Механизмы для повышения угловой скорости, выполненные в виде отдельных агрегатов, называют ускорителями или мультипликаторами.
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 (например, внутри корпуса редуктора может быть помещен шестеренный масляный насос) или устройства для охлаждения (например, змеевик с охлаждающей водой в корпусе червячного редуктора).
Редуктор
проектируют либо для привода определенной
машины, либо по заданной нагрузке
(моменту на выходном валу) и передаточному
числу без указания конкретного
назначения. 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.).
В настоящем задании мы рассмотрим проектирование вертикального конического редуктора.
Выбор электродвигателя и кинематический расчет
Наибольшее
распространение в промышленности
получили трёхфазные асинхронные
двигатели с короткозамкнутым ротором.
Эти двигатели просты в конструкции и
обслуживании, надёжны в эксплуатации,
имеют небольшую стоимость.
Расчёт привода начинают с определения общего КПД кинематической схемы, общего передаточного числа и выбора электродвигателя.
По таблице 1.1 (1,стр.5)примем: КПД пары конических зубчатых колес ŋзп=0.97; коэффициент, учитывающий потери пары подшипников качения ŋпп=0.99.
Общий КПД привода:
n = ŋзп*ŋ2 пп= 0.97·0.99·0.99= 0.95
Требуемая мощность электродвигателя:
=
Частота
вращения тихоходного вала
=47
рад/c
По данным таблицы П1 приложения (ГОСТ 19523-81),(1,стр.390) подходят электродвигатели четырёх марок:
|
Типоразмер |
nc , об/мин |
s , % |
nн , об/мин |
iрасч |
i |
|
100L2 |
3000 |
3.4 |
2898 |
6.457 |
6.3 |
|
112M4 |
1500 |
3.7 |
1444.5 |
3.218 |
3.15 |
|
132S2 |
1000 |
3.3 |
967 |
2.155 |
2.24 |
|
132M8 |
750 |
4.1 |
719.25 |
1.603 |
1.6 |
Номинальные частоты вращения:
nн = nс(1-S)
nн=3000∙(1-0.034)=2898(об/мин)
nн=1500∙(1-0.037)=1444.5(об/мин)
nн=1000∙(1-0.033)=967(об/мин)
nн=750∙(1-0.041)=719.25(об/мин)
Передаточное отношение привода:
iрасч
=
iрасч
=
=6.457
iрасч
=
=3.218
iрасч
=
=2.155
iрасч=
=1.603
Округляем вычисленное значение i до величины по ГОСТ 2185-66(1, стр.36)
Выбираем
электродвигатель трехфазный
короткозамкнутый серии 4А, закрытый,
обдуваемый, с синхронной частотой
вращения 1500 об/мин , с параметрами
Рдв=5.5
кВт и скольжением s
= 3.7% (ГОСТ 19523—81
стр.390),
=3.15
=2.12%
Вращающие моменты и угловые скорости (1, стр. 340):
на валу шестерни
T1
=
=
=36,19∙103
(Н ·мм)
(рад/с)
на валу колеса
T2 = T1·i·η = 36,19∙103·3,15·0.95 = 108,299∙103(Н ·мм).
(рад/с)
=
=458.57
(об/мин)
|
Вал |
n, об/мин |
|
Т,Н*м |
|
1 |
1444,5 |
151,27 |
36,19 |
|
2 |
458,57 |
48,02 |
108,299 |
,рад/с