- •1 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО ПРИВОДИ
- •1.2 Огляд основних типів редукторів
- •Коефіцієнт корисної дії приводу
- •Таблиця 2.1- Значення ККД для механічних передач
- •Ланцюгова
- •Таблиця 2.2- Передаточні числа циліндричних зубчастих передач
- •(ГОСТ 2186-66)
- •Таблиця 2.3- Загальні передаточні числа двоступеневих редукторів
- •(ГОСТ 2186-66)
- •Таблиця 2.4- Передаточні числа конічних зубчастих передач
- •(ГОСТ 12289-76)
- •Таблиця 2.5- Передаточні числа черв’ячних передач (ГОСТ 2144-76)
- •Назва редуктора
- •Таблиця 2.7 - Рекомендовані значення u для різних типів редукторів
- •Тип передачі
- •Схема редуктора
- •Значення uп
- •Двоступеневий
- •циліндричний
- •редуктор
- •Розгорнута схема
- •Двоступеневий
- •співвісний редуктор
- •Двоступеневий
- •співвісний редуктор з
- •внутрішнім
- •зачепленням
- •Швидкохідна ступінь
- •Циліндрично-
- •черв’ячний редуктор
- •Продовження таблиці 2.7
- •Циліндрично-черв’ячний
- •редуктор
- •Черв’ячно-циліндричний
- •редуктор
- •Одноступеневі:
- •Таблиця 3.2 - Рекомендовані поєднання матеріалів шестірні
- •Поверхневе гартування
- •Таблиця 3.5 – Значення показників степеня кривої втоми m
- •Таблиця 3.7 - Границі витривалості зубців при згині
- •Сталі
- •Таблиця 3.16 - Коефіцієнт форми зубців YF
- •Площа
- •Таблиця 7.1 – Визначення сил в зачепленні механічних передач
- •Вид передачі
- •Значення сили, Н
- •Колова
- •Радіальна
- •Осьова
- •Колова
- •Радіальна
- •Осьова
- •Колова
- •Радіальна
- •Осьова
- •Муфта
- •Радіальна
- •Вал – шестірня
- •Вал – колеса
- •Таблиця 8.1 – Розміри проточок для різьби під круглі гайки
- •Умови роботи підшипника
- •Поля допусків
- •Таблиця 8.6 - Пластичні мастильні матеріали
- •Таблиця 8.7 – Манжети гумові армовані
- •Таблиця 9.1 - Значення коефіцієнта режиму навантаження К
- •Машини
- •L, мм не більше
- •Твердість згідно з ГОСТ 263-75, ум., од. ............…………………………...... 50—65
- •Таблиця 9.7 – Розміри і параметри муфти пружної втулково-пальцевої
- •Закінчення таблиці 9.7
- •Таблиця 9.8– Розміри (мм) пальців і втулок муфти пружної втулково-пальцевої
- •Закінчення таблиці 9.15
- •Таблиця 9.18 – Розміри і параметри ланцюгової однорядної муфти
- •Таблиця 10.11 - Зубці і вінець зірочки в поперечному перерізі
- •Параметри
- •Орієнтовні значення, мм
- •Параметри
- •Орієнтовні значення, мм
- •Розміри елементів спряжень литих корпусів, мм
- •Розміри елементів фланців литих корпусів, мм
- •Розміри гнізд підшипників і кришок, що прикручуються, мм
- •Кріплення
- •Кріплення
- •Кріплення
- •Кришки врізні, мм
- •Таблиця 10.14 - Кришка оглядового вікна
- •Таблиця 10.17 Пробки для зливу масла
- •Таблиця 10.33 Значення в’язкості масел, що рекомендуються для змащування черв’ячних передач при 1000С
- •Таблиця 10.38 - Види допусків
- •Найбільш раціонально розпочинати компонування цього редуктора з вхідного і вихідного валів. Після попереднього конструктивного оформлення підшипникових вузлів можна переходити до проміжного вала.
- •Параметри
- •Продовження таблиці 10.44
- •перетворимо нерівності (11.4), (11.5) в рівності і одержимо:
- •де Рвих – потужність на вихідному валі приводу, Вт.
- •Допустимі контактні напруження для шестірні і колеса
- •Еквівалентне число зубців шестерні і колеса
- •Допустимі контактні напруження для шестірні і колеса
- •2 ПРОЕКТУВАННЯ ПРИВОДУ
- •2.1. Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок приводу
- •Кутова швидкість вала електродвигуна
- •Допустимі контактні напруження для шестірні і колеса
- •2.4. Попередній розрахунок валів редуктора
- •Розрахункове значення кроку ланцюга
- •Розрахункова міжосьова відстань
- •Товщина фланців корпуса і кришки редуктора
- •Вихідний вал редуктора
- •4 ПРОЕКТУВАННЯ ПЕРЕДАЧІ
- •5.1 Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок приводу
- •Кутова швидкість вала електродвигуна
- •Література
- •Потуж-
- •Синхронна частота обертання, хв-1
- •Типо-
- •розмір
- •Типо-
- •розмір
- •Типо-
- •розмір
- •Типо-
- •розмір
- •Таблиця B.1 - Ланцюги типу ПРА
- •Таблиця B.2 - Ланцюги типу ПР
- •Таблиця B.3 - Ланцюги типу 2ПР
- •Таблиця B.4 - Ланцюги типу 3ПР
- •Таблиця B.5 – Ланцюги типу 4ПР
- •Таблиця B.6 – Ланцюги типу ПВ і 2ПВ
- •Таблиця В.7 – Ланцюги типу ПРИ
- •Розміри, мм
- •Розрахункові параметри
- •Особливо легка серія діаметрів 1, серія ширин 7
- •Особливо легка серія діаметрів 1, серія ширин 7
- •Легка серія діаметрів 2, серія ширин 0
- •Підшипник 315 ГОСТ 8338-75
- •Таблиця Г.2 - Кулькові підшипники радіальні дворядні сферичні
- •Легка серія
- •Легка широка серія
- •Середня серія
- •Середня широка серія
- •Підшипник 1204 ГОСТ 5720 -75
- •Кульки
- •Особливо легка серія
- •Легка серія
- •Важка серія
- •Приклад умовного позначення підшипника за ГОСТ 831 -75 з умовним позначенням 46205:
- •Підшипник 46205 ГОСТ 831-75
- •Таблиця Г.4-Роликові підшипники радіальні з короткими циліндричними роликами
- •Розміри, мм
- •Надлегка серія
- •Особливо легка серія
- •Легка широка серія
- •Середня серія
- •Середня широка серія
- •Важка серія
- •Підшипник 32315 ГОСТ 8328-75
- •Еквівалентне осьове навантаження
- •Легка серія діаметрів 2
- •Середня серія діаметрів 3
- •Важка серія діаметрів 4
- •Підшипник 8210 ГОСТ' 6874-75
- •Розміри, мм
- •Надлегка серія діаметрів 9
- •Особливо легка серія діаметрів 1
- •Легка серія діаметрів 2
- •Середня серія діаметрів 3
- •Середня широка серія діаметрів 6
- •Розміри, мм
- •Ролики
- •Розрахункові параметри
- •Підшипник 27312 ГОСТ 7260-81
- •Таблиця Д.15 – Шайби кінцеві (ГОСТ 14734-69)
- •Таблиця Д.16 – Шпильки з кінцем, що вгвинчується, довжиною
- •1d (ГОСТ 22032-76), 1,25d (ГОСТ 22034-76), 2d (ГОСТ 22038-76)
- •Таблиця Д.18 – Штифти конічні (ГОСТ 3129-70)
- •Таблиця Д.20-Збіги, проточки та фаски для метричної різьби ГОСТ 10549-80
- •Таблиця Д.23 – Кришки торцеві з отвором під манжетне ущільнення
- •(ГОСТ 18512-73)
- •Таблиця Д.26 – Кришки (торцеві та врізні) під регулювальні гвинти
- •Таблиця Д.27 – Стальні ущільнюючі шайби
Розділ 12 |
Приклади розрахунку і проектування передач |
12.5 Кінематичний розрахунок приводу з двоступеневим циліндричним редуктором
ЗАВДАННЯ НА ПРОЕКТУВАННЯ
Спроектувати двоступеневий циліндричний редуктор і відкриту клинопасову передачу для технологічної виконавчої машини (рис.12.5.). Потужність, що подається на вал виконавчої машини становить Р=4000Вт. Куто-
ва швидкість вала виконавчої машини ω = 4 с-1. Редуктор нереверсивний, робота однозмінна, режим навантаження – середній нормальний, термін роботи передачі h = 10000 год.
|
РЦД |
КПП |
М |
Д
Рисунок 12.5 – Привід з двоступеневим циліндричним редуктором: Д – електродвигун; М - муфта; КПП – клинопасова передача; РЦД – редуктор циліндричний двоступеневий.
5 РОЗРАХУНОК ПРИВОДУ
5.1 Вибір електродвигуна і кінематичний розрахунок приводу
Розрахункова потужність двигуна
Pдв. р. = ηP ,
де η - загальний ККД привода
η =η1 η2 η3 η4 η54 ,
де η1 – ККД клинопасової передачі, η1 = 0,96(табл.2.1, див.розд.2); η2 – ККД швидкохідної ступені редуктора, η2 = 0,97; η3 - ККД тихохідної ступені редуктора, η3 = 0,97; η4 – ККД муфти, η4 = 0,99; η5 – ККД пари підшипників кочення, η5 = 0,99.
η = 0,96 0,97 0,97 0,99 0,994 = 0,859
411
Розділ 12 |
Приклади розрахунку і проектування передач |
Тоді Pдв. р. = 04000,859 = 4657 Вт.
В табл.А.1 (додаток А) вибираємо за розрахунковою потужністю Рдв.р електродвигун асинхронний короткозамкнутий типорозміру 4А112М4У3,
закритий продувний номінальною потужністю Рдв = 5,5 кВт, з синхронною частотою обертання nс = 1500 хв-1, та коефіцієнтом ковзання s = 3,7 %.
Дійсна частота обертання вала електродвигуна |
|
|
|
||||||||||
nдв = nс (1 − s)=1500 (1 − 0,037)=1444,5 хв-1. |
|||||||||||||
Кутова швидкість вала електродвигуна |
|
|
|
|
|||||||||
ωдв = |
π nдв |
= |
3,14 |
1444,5 |
=151,2 |
с |
-1 |
. |
|||||
30 |
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Загальне передаточне число приводу |
|
|
|
|
|
||||||||
|
u = |
ωдв |
|
= |
151,2 |
= 37,8 . |
|
|
|
||||
|
ωвих |
|
|
|
4 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
З другого боку загальне передаточне число приводу
u = u1 u2 ,
де u1 - передаточне число клинопасової передачі; u2 - передаточне число двоступеневого циліндричного редуктора.
Призначаємо передаточне число клинопасової передачі з нормального
ряду чисел по Rα 40 u1 = 1,9 (табл.2.7). Тоді передаточне число двоступеневого циліндричного редуктора
= u = 37,8 =
u2 u1 1,9 19,89 . .
.В свою чергу, передаточне число редуктора розподіляємо на швидко-
хідну uш та тихохідну uТ ступені, користуючись рекомендаціями таблиці 2.7 та формулою
u2 = uш uТ .
Передаточне число швидкохідної ступені редуктора, виконаного за розгорнутою схемою має знаходитись у межах
uш =(1,1...1,15) u2 =(1,1...1,15) 19,89 =4,906...5,128.
Із стандартного ряду передаточних чисел циліндричних зубчастих передач приймаємо uш = 5 (табл.2.2).
Передаточне число тихохідної ступені редуктора
uТ = u2 = 19,89 = 3,98 . uш 5
Із стандартного ряду передаточних чисел для циліндричних зубчастих передач приймаємо uТ = 4 (табл.2.2).
Остаточне передаточне число редуктора
u2′ = uш uТ = 5 4 = 20 .
Відхилення
412
Розділ 12 |
Приклади розрахунку і проектування передач |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
u = |
|
|
u2 −u2 |
|
|
100 = |
|
|
19,89 − 20 |
|
|
|
100 = 0,55% < [4%]. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19,89 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Визначимо частоти обертання, кутові швидкості та крутні моменти на |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
валах приводу. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Вал електродвигуна |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
nдв |
=1444,5 хв-1; |
|
|
ωдв =151,2 с-1; |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тдв = |
Рдв |
|
= |
|
4657 |
= 30,8 Н м. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ωдв |
151,2 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Вхідний (швидкохідний) вал редуктора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
n = |
nдв |
|
= |
1444,5 |
= 760,26 хв-1; |
ω = ωдв |
= |
151,2 |
= 79,58 с-1; |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
1 |
|
|
u1 |
|
|
|
|
|
|
|
1,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
u1 |
|
1,9 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
Т1 |
= Тдв u1 |
η3 |
= 30,8 1,9 0,96 = 56,18 Н м. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Проміжний вал редуктора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
n2 = |
|
|
n1 |
= 760,26 =152,05 |
|
хв-1; |
|
ω2 |
= |
ω1 |
= |
79,58 |
=15,92 |
с-1; |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
uш |
5 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
uш |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Т2 |
= Т1 uш η2 η4 |
= 56,18 5 0,97 0,99 = 269,75 Н м. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Вихідний (тихохідний) вал редуктора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
n3 |
= |
n2 |
|
= |
152,05 |
= 38,01 |
|
хв |
-1 |
; |
|
ω3 |
= |
ω2 |
= |
15,92 |
= 3,98 с |
-1 |
; |
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
uТ |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
uТ |
4 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Т3 |
= Т2 uТ |
η3 η4 |
= 269,75 4 0,97 0,99 =1036,16 Н м. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Вихідний вал приводу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n4 |
= n3 = 38,01 хв-1; |
|
|
ω4 |
= ω3 |
= 3,98 с-1; |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
Т4 |
= Т3 η1 η52 |
|
=1036,16 0,99 0,992 =1005,38 Н м. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Результати обчислень зводимо у таблицю 5.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Таблиця 5.1 – Результати розрахунку приводу |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
№ вала |
|
|
|
|
|
|
|
п , хв-1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ω , с-1 |
|
|
|
|
Т , Нм |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
дв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1444,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
151,2 |
|
|
|
|
|
30,8 |
|
|
|
|||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
760,26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
79,58 |
|
|
|
|
|
56,18 |
|
|
|
|||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
152,05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15,92 |
|
|
|
|
|
269,75 |
|
|
|
|||||||||
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38,01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,98 |
|
|
|
|
|
1036,16 |
|
|
||||||||||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
38,01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,98 |
|
|
|
|
|
1005,38 |
|
|
413
Література
1.Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х томах.
– М.: Машиностроение, 1979 – 1982. –Т.1.– 728 с.; –Т.2.–559 с.; –Т.3.–557
с.
2.Гузенков П.Г. Детали машин. – М.: Высшая школа, 1986.–359с. 3.Детали машин. Расчет и конструирование. Справочник в 3-х томах / Под редакцией Ачеркана Н.С. – М.: Высшая школа,1969. – 470с. 4.Заблонский К.И. Детали машин. – К.: Головное изд-во, 1985. – 518 с. 5.Иванов М.Н. Детали машин. – М.: Высшая школа, 1991.–383с. 6.Иосилевич Г.Б. Детали машин. – М.: Машиностроение, 1988. – 368 с. 7.Кузьмин Ф.В., Чернин И.М., Козинцов Б.С. Расчет деталей машин: Справочное пособие. – 3-е издание. – Мн.: Вышейшая школа, 1986. – 400 с. 8.Киркач Н.Ф., Баласанян Р.А. Расчет и проектирование деталей машин.-
Х.: Основа,1991. - 276 с.
9.Кудрявцев В.Н. Детали машин: Учеб. Для студентов машиностр.спец. вузов. – Л.: Машиностроение, 1980. – 464 с.
10.Кузьмин А.В., Чернин И.М., Козинцов Б.С. Расчеты деталей машин: Справочное пособие. – 3-е изд., - Мн.: Вышейшая школа, 1986. – 400 с.
11.Павлище В.Т. Основи конструювання та розрахунок деталей машин.- К.:
Вища школа, 1993. – 556с.
12.Павлище В.Т. Підшипники кочення: Основні параметри, конструкції опор, змащування, ущільнення та розрахунки ресурсу. – Львів: Інтелект-
захід, 2001. – 136 с.
13.Поляков В.С., Барбаш И.Д., Ряховский О.А. Справочник по муфтам.- М.: Машиностроение, 1979. – 351 с.
14.Решетов Д.Н. Детали машин.- М.: Машиностроение, 1989. – 496 с. 15.Редукторые и мотор-редукторы общемашиностроительного применения:
Справ./ Бойко Л.С., Высоцкий А.З., Галиченко З.Н. и др. – М.: Машино-
строение, 1984. – 247 с.
16.Сенчішак В.М. Теорія механізмів і машин. Деталі машин: Посібник.- Івано-Франківськ: Факел, 2002. – 292 с.
17.Чернавский С.А., Боков К.Н., Чернин И.М. Курсовое проектирование деталей машин. – М.: Машиностроение, 1987. – 415с.
18. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин. – М.: Высшая школа, 1991. – 431с.
292