Введение

Работа выполнена на основании 90.00.00.00 ТЗ.

В соответствии с ТЗ разработан электромеханический привод, который включает асинхронный электродвигатель, редуктор и сварную фундаментную раму.

Редуктор, червячно-цилиндрический, выполнен по соосной кинематической схеме. Материал шестерен и зубчатых колёс - сталь 45. Термообработка - улучшение.

Для соединения валов с колесами, муфтой и шкивом использованы стандартные призматические шпонки.

Смазывание редуктора –– картерное. Используется масло индустриальное И-40А. Уровень масла контролируется маслоуказателем. Для залива масла и осмотра зубчатых передач в крышке корпуса предусмотрен смотровой люк. Слив отработанного масла осуществляется через маслосливное отверстие в картере, закрытое резьбовой пробкой.

Редуктор имеет литой разъемный корпус, части которого соединяются посредством болтов. Для фиксации взаимного положения крышки и картера применены конические штифты.

Выходные концы валов уплотняются манжетами. Корпус по разъему уплотняется герметиком (ТУ 6-01-1215-79), крышка смотрового люка – паронитовой прокладкой. Для выравнивания давления в редукторе и в окружающей среде применена пробка-отдушины.

Привод монтируется на сварной раме, крепящейся к бетонному основанию анкерными болтами. Для обеспечения безопасного обслуживания привода, вращающиеся элементы должны быть закрыты защитными ограждениями.

В процессе проектирования выполнены:

-проектный расчет червячной передачи;

-проектный расчет зубчатой передач;

-проектный расчет валов на кручение;

-проверочный расчет промежуточного вала на циклическую и статическую прочность;

-проверочный расчет подшипников по динамической и статической грузоподъемности;

-проверочный расчет муфты соединений;

-проверочный расчет шпоночных и шлицевых соединений;

-тепловой расчет редуктора.

Разработанная техническая документация включает следующие основные документы:

спецификация привода - 2 листа ф. А4;

сборочный чертеж привода - 1 лист ф. А1;

спецификация редуктора - 4 листа ф. А4;

сборочный чертеж редуктора - 2 листа ф. А1;

пояснительная записка - 50 листов ф. А4.

Техническое задание

Таблица 1 — Вариант задания

№ схемы	Твых,	nвых, об/мин	nдв, об/мин	Ресурс, часы	Режим
61	900	150	3000	4000	3

1. Энерго-кинематический расчет

   1. Кинематическая схема

На рисунке 1.1 изображена кинематическая схема редуктора.

Рисунок 1.1 — Кинематическая схема редуктора

На рисунке указаны:

II — входной вал;

III — промежуточный вал;

IV — выходной вал;

Валы I и V не показаны;

1 —

2 —

3 —

4 —

2. Расчет КПД редуктора

КПД редуктора может быть найден по формуле:

где — КПД ременной передачи, принимаем равным 0,97;

— КПД быстроходной передачи, принимаем равным 0,98;

— КПД тихоходной передачи, принимаем равным 0,98;

— КПД подшипников, принимаем 0,999;

— КПД муфт, принимаем равным 0,98;

— КПД масла, принимаем равным 0,98;

3. Общее передаточное число. Передаточные числа передач. Частоты вращения валов. Вращающие моменты и мощности

Мощность на выходном валу

Мощность на входном валу

Исходя из условия выбираем асинхронный закрытый обдуваемый электродвигатель типа 4А132M2 с мощностью N_дв = 11 кВт и частотой вращения вала n_ас = n_с ∙ (1 – s) = 3000 ∙ (1 – 0,023) = 2931 об/мин.

Общее передаточное число.

где — частота вращения входного вала, об/мин;

— частота вращения выходного вала, об/мин;

— передаточное число ременной передачи;

— передаточное число быстроходной передачи;

— передаточное число тихоходной зубчатой передачи;

— передаточное отношение между первым и третьим валом.

Момент на электродвигателе

Передаточное число ременной передачи

Передаточное число редуктора

Передаточное число в быстроходной передаче

= = 4,029

= = 4,633

Передаточное число в тихоходной передаче для

Частота вращения входного вала определяется по формуле

Частота вращения промежуточного вала определяется по формуле

Мощность на входном валу определяется по формуле

Мощность на промежуточном валу определяется по формуле

Момент на валу I

Момент на валу II

Таблица 1.1 — Результаты энерго-кинематического расчёта (вариант 1)

Вал	Передаточное число	Частота вращения вала	Момент	Мощность
Двигатель	2	2931
1363
	4,029
2				10140
3

Таблица 1.2 — Результаты энерго-кинематического расчёта (вариант 2)

Вал	Передаточное число	Частота вращения вала	Момент	Мощность
Двигатель	2	2931
1
	4,633
2				10140
3

Таблица 1.3 — Результаты энерго114-кинематического расчёта (вариант 3)

Вал	Передаточное число	Частота вращения вала	Момент	Мощность
Двигатель	2	2931
1
2		418,294		10140
3

2. Расчёт передач

Подсчет межосевого расстояния

Межосевое расстояние считается по следующей формуле

где — диаметр червячного колеса для i-ого варианта, — диаметр выходного вала, который рассчитывается по формуле

Межосевое расстояние для 1-ого варианта

Межосевое расстояние для 2-ого варианта

Межосевое расстояние для 3-ого варианта 5

3. Анализ вариантов расчёта

Произведем анализ, основываясь на четырех параметрах:

1. Длина и высота полученного редуктора

2. Масса рассчитывается из полученного условного объема колес

3. КПД червячной передачи

3. Смазываемость рассчитывается из условия

где — диаметр колеса тихоходной передачи, — диаметр червячного колеса, — диаметр наибольшего из двух выше названных колес.

В таблице 3.1 представлены значения сравниваемых параметров для разных вариантов редукторов

Таблица 3.1 — Значения сравниваемых параметров

	Вариант 1	Вариант 2	Вариант 3
Габариты, мм	485 х 258	530 x 294	455 x 240
Масса, куб. см	2392	2685	2335
Смазываемость	Удовлетворяет	Удовлетворяет	Удовлетворяет

Исходя из полученных результатов расчета трех вариантов передач, был выбран третий вариант, удовлетворяющий всем критериям выбора и имеющий наименьшие габариты и массу.