
- •1. Техническое задание.
- •2. Введение
- •2.2 Описание привода поворотного механизма экскаватора
- •2.3 Зубчатая передача
- •2.4 Цепная передача
- •2.5 Муфта
- •2.6 Подшипники
- •3. Кинематический расчет привода
- •4. Выбор материала передач
- •5. Определение допускаемых контактных [σн] и изгибных [σf] напряжений для шестерни и колес
- •6. Расчет втулочно-роликовой цепи
- •7. Расчет закрытой передачи(тихоходной)
- •8. Расчет закрытой быстроходной цилиндрической косозубой передачи
- •9. Ориентировочный расчет валов
- •10.Эскизная компоновка редуктора
- •11. Пространственная схема нагружения валов редуктора
- •13.2 Промежуточный вал:
- •13.3 Выходной вал:
- •14. Расчет подшипников
- •14.1 Ведущий вал:
- •14.2 Промежуточный вал:
- •14.3 Выходной вал:
- •15. Конструктивные размеры редуктора
- •16. Расчет шпоночных соединений
- •18. Смазка и смазочные устройства.
- •19. Выбор муфты
- •Список использованной литературы.
3. Кинематический расчет привода
1) Определяем требуемую мощность на тихоходном валу привода:
Pт=3кВТ
2)
Вычисляем КПД привода используя значения
из таблицы " Средние значения КПД
передач с учетом потерь в опорах валов
на подшипниках качения":
=0,84
3)Находим
требуемую мощность двигателя по формуле:
4)
Выбираем электродвигатель из таблицы
"Технические данные асинхронных
двигателей" 4АМ112МВ693
5)
Находим общее передаточное отношение
:
6)
Производим разбивку общего передаточного
отношения между его ступенями (открытой
передачей, быстроходной передачей
редуктора и тихоходной передачей
редуктора) Ориентировочно принимаем
(руководствуясь таблицей 3 и местоположением
передачи в приводе)
Так как редуктор состоит из двух ступеней, то в соответствии с рекомендациямитабл.4 вычисляем передаточное отношение тихоходной и быстроходной ступеней редуктора:
Полученное значение округляем до ближайшего стандартного по ряду Ra 20
3,7≈4
округляем
до
Уточняем передаточное отношение цепной передачи:
7) Рассчитываем частоты вращения каждого из валов привода:
8)
Вычисляем крутящие моменты на валах
привода:
Все вычисления сводим к таблице.
Таблица 2. Параметры привода
Номер вала |
Частота вращения, об/мин |
Крутящий момент, Нм |
Передаточное отношение |
КПД | ||||||
Обозначение |
Значение |
Обозна-чение |
Значение |
Обозначение |
Значение |
Обозначение |
Значение | |||
I |
|
|
|
|
|
4 |
|
0,96 | ||
II |
|
|
|
| ||||||
|
4 |
|
0,96 | |||||||
III |
|
|
|
| ||||||
|
|
|
0,98 | |||||||
IV |
|
|
|
|
4. Выбор материала передач
Для косозубых (HBср1 - HBср2) ≥70...80
Таблица 3. Материалы для косозубой передачи
|
Диаметр заготовки , мм |
HB среднее |
Термическая обработка |
Марка стали |
Шестерня |
До 200 |
250 |
Улучшение |
40Х |
Колесо |
Любой |
185 |
Нормализация |
35л |
Таблица 4. Материалы для прямозубой передачи
Для прямозубых (HBср1-HBср2)≥20...25
|
Диаметр заготовки , мм |
HB среднее |
Термическая обработка |
Марка стали |
Шестерня |
Более 120 |
215 |
Улучшение |
45 |
Колесо |
Любой |
190 |
Нормализация |
45 |
5. Определение допускаемых контактных [σн] и изгибных [σf] напряжений для шестерни и колес
а) Для косозубых определяем контактные напряжения:
Шестерня
Колесо
.
=413МПа
,
413≤(1,23*400)=492МПа
Окончательно принимаем за [σH]=413МПа. Для косозубых колес за допускаемое контактное напряжение принимают меньшее из двух полученных.
б)
Для прямозубых определяем контактные
напряжения
Шестерня
Колесо
Окончательно принимаем за [σH]=409МПа
Рассчитываем допускаемые напряжения изгиба
а) Для косозубых определяем изгибные напряжения
Шестерня
=257МПа
Колесо
=190МПа
б) Для прямозубых определяем изгибные напряжения
Шестерня
=221МПа
Колесо
=196МПа
6. Расчет втулочно-роликовой цепи
1) Число зубьев ведущей звездочки z1=29-2*u=29 - 2*1,97=25,06 z1=25
2)
Число зубьев ведомой звездочки
z2=49
3)
Уточненное передаточное число
4)
Шаг цепи
n3=60
об/мин
=31,1
=2,34
5)
Определяем скорость цепи
0,77
м/с
6) Находим окружную силу и уточняем давление в шарнирах цепи
4,6кН
41
МПа
Полученное
значение превышает допускаемое значение
поэтому берем тип цепи 2ПР.
20,5МПа
6)
Назначаем межосевое расстояние передачи:
a=1200мм
7)
Определяем число звеньев цепи
3,82
112,38
W=112 звеньев в цепи
8) Уточняем межосевое расстояние
=1177мм
Для свободного провисания цепи уменьшаем на 3% и окончательно принимаем за a=1141мм
9) Определяем размеры звездочек:
Диаметры делительных окружностей, мм
Диаметры
наружных окружностей, мм
k=0,7
1,66
Диаметры окружности впадин, мм
Смещение центров дуг впадин, мм
e=1мм
Половину угла заострения зуба γ=15° , угол впадины зуба β=48°
Радиус закругления головки зуба
=20,77мм
Высоту прямолинейного участка профиля зуба
Ширину
зуба
Ширину
вершины зуба
Вычисляем
силу давления на валы