Содержание:
Введение (характеристика, назначение).
-
Кинематический и силовой расчет привода.
-
Расчет клиноременной передачи (вариатора).
-
Расчет червячного редуктора.
-
Ориентировочный расчет валов.
-
Проверочный расчет валов.
-
Проверка долговечности подшипников.
-
Расчет элементов корпуса редуктора.
-
Проверка прочности шпоночного соединения.
-
Выбор смазки.
-
Список литератур.
-
Приложение.
Введение.
Спроектировать привод к вертикальному валу, состоящему из вариатора с клиновым ремнем и червячного редуктора по схеме. Мощность на валу электродвигателя и число вращения вала -минимальная и максимальная частота вращения выходного вала привода. При передача должна обеспечить долговечность . По заданию при расчетах считать
Разработать общий вид привода, червячный редуктор, рабочие чертежи.
Общий вид привода состоит из электрического двигателя, на валу которого установлен ведущий (регулируемый) шкив вариатора с клиновым ремнем. Ведомый шкив вариатора установлен на входном валу червячного редуктора. Вращения передаются с помощью шпонкой, которые установлены на валах электродвигателя и редуктора. На выходном валу червячного редуктора устанавливается муфта с шпонкой для передачи вращательного движения в вертикальном направления относительно оси двигателя.
Вариаторы с клиновыми ремнями работают плавно и без шума. В нашем случае применяют узкие ремни, которые позволяют регулировать диапазон скоростей до 3. Передаваемая вариатором мощность ограничиваются мощностью, которую может передавать клиновой ремень.
Клиноременные вариаторы являются наиболее простыми, дешевыми и надежными в эксплуатации по сравнению с другими видами механических передач. В нашем случае ведущий шкив является регулируемым.
Червячный редуктор относится к категории зубчато-винтовых передач и применяются для передачи вращательного движения при перекрещивающихся валах.
К достоинствам червячным редукторам можно отнести возможность осуществления больших передаточных чисел в одной ступени, плавность работы, безшумность.
Недостатки червячных передач относительно низкий кпд и большие усилия на валах и опорах.
1. Кинематический и силовой расчет привода.
-
Определяем общий коэффициент полезного действия привода
по формуле [1. стр. 39]
общ = р*п2*з = 0,96*0,992*0,95=0,903
где р - кпд ременной (клиновой) передачи (0,95…0,97),
п - КПД подшипников (0,99)
з - КПД зубчатой цилиндрической передачи (0,85…0,95)
-
.Фактическая мощность привода
Ртр = Рдв Xобщ = 1,1х0,903 = 1,0032 кВт
Ртр - требуемая мощность привода; кВт.
Рдв – мощность вала эл. двигателя; кВт.
-
. Выбираем эл. двигатель по [1.Таблица К9.].
Рдв = 1,1 кВт, частота вращения n=1500 об/мин. Номинальная частота вращения 1420 об/мин. Модель4АМ80А4У3
-
. Определяем общее передаточное число редуктора uобщ по формуле [1. стр. 41]:
uобщ = nдв/n3,
где nдв – число оборотов двигателя, об/мин,
n3 – число оборотов на тихоходном валу червячного редуктора, об/мин.
uобщ. min = 1420/ 50= 28,4 об/мин.
uобщ. max = 1420/ 27,5 = 50 об/мин.
-
. Принимаем по ГОСТу для клиноременной передачи uрем.min = 2,0 [1. таблица 2.3.], передаточное число червячной передачи uчер (при min значениях uобщ) равно:
uчер. = uобщ / uрем =28.4/2=14,2.
По ГОСТу назначим рекомендуемое значения uчер. =14
Следовательно, min и max значения uрем определяем по формуле [1]
uрем = uобщ / uчер
uрем. max=50 /14=3,571429;
uрем. min= 28,4/14=2,028571, что составляет в пределах 2,0< uрем <4,0.
1.6. Определяем обороты и моменты на валах привода: [1, табл. 2.4]
1 вал - вал двигателя:
n1 = nдв =1420 min-1 1 = = 0,105x1420 =148,6267 рад/c
T1 = Pдв/1 = 1,1x10/ 148,6267 = 7,401094 Нxм
T1 – момент вала двигателя.
2 вал – быстроходный вал редуктора
n2 = n1/uрем
n2 min = 1420/3,571429= 397,6 об/мин;
n2 max = 1420/ 2,028571=700 об /мин
2 = 0,105n2,
2 max =0,105700 = 73,26667 рад/c
2 min =0,105397,6 = 41,61547 рад/c
T2 = T1uремр
T2 min = 7,401094 2,0285710,96 =14,4131 Нм
T2 max = 7,401094 3,57142910,96 =25,37518 Нм
по заданию Т3-const, следовательно в дальнейшем при расчетах вращающей момент быстроходного вала червячного редуктора Т2 принимаем max. значения =25,37518 Нм.
3 вал – тихоходный вал червячного редуктора
3= 0,105n3
3 max =0,105 50=5,233333 рад/c
3 min =0,105 27,5=2,878333 рад/c
T3 = Ртр/ 3
T3 max = 1,0032 /2,878333 = 348,535 Нм
T3 min = 1,0032 /5,233333= 191,6943 Нм
Вращающий момент тихоходного вала червячного редуктора принимаем max. значения Т3= 348,535 Нм.
Расчеты сводим в таблицу 1.
ВАЛ |
n об/мин |
рад/c |
T max. Нм |
1 |
1420 |
148,6267 |
7,401094 |
2 |
397,6…700 |
41,6155 …73,267 |
25,3751 … 14,413 |
3 на выходе |
27,5…50 |
2,87833 …5,2333 |
348,535 …191,694 |