Содержание этапов разработки проекта

1. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1.1. Энергокинематический расчёт привода

1.2. Выбор муфты, проектировочный расчёт валов и выбор подшипников

1.3. Расчёт червячных и зубчатых передач

1.4. Выбор варианта редуктора для дальнейшего проектирования и разработка эскиза редуктора и привода

2. Прочностный расчёт деталей и узлов редуктора

2.1. Разработка эскиза редуктора

2.2. Расчёт ременной передачи

2.3. Определение реакций опор и расчёт подшипников

2.4. Расчёт шпоночных соединений и деталей муфты

2.5. Прочностной расчёт валов

2.6. Выбор смазочных материалов и тепловой расчёт редуктора

3. РАЗРАБОТКА ЧЕРТЕЖЕЙ РЕДУКТОРА И ПРИВОДА

3.1. Разработка чертежа редуктора

3.2 Разработка чертежа привода

3.3. Разработка спецификации привода и оформление пояснительной записки

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЭТАПАМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1. Разработка технического предложения

Цель данного этапа – обоснование выбора варианта привода и редуктора.

1.1. Энергокинематический расчёт привода

1. Энергокинематический расчёт привода рекомендуется начинать, предварительно определив передаточное отношение привода и передаточные отношения передач.

Предварительно передаточное отношение привода i_пр  n_с / n_им (с ошибкой до 3%). Представим его произведением передаточных отношений всех последовательно соединённых передач привода: i_с  u_рп u_чп u_pп.

Распределение передаточного отношения привода выполняется в соответствии с рекомендациями [4 и 7] или по приведенной ниже схеме.

Т

–

ак как привод состоит из нескольких последовательно соединённых передач, то с целью общего снижения потерь предварительно можно принять, что отклонение от среднего значения u_j передаточного числа одинаково для всех передач в составе этого привода (таблица 1).

Таблица 1

З

–

начения передаточных отношений видов передач

Вид передачи	Предельные значения	Средние значения u j
Зубчатая коническая Зубчатая цилиндрическая Червячная Плоскоременная Клиноременная Цепная	1 … 6,3 1 … 8 8 … 60 1 … 3 1 … 6 1 … 4	3,5 4,5 34 2 3,5 2 – ,5

Тогда передаточное число каждой передачиu_j = k u_j , где k – отношение передаточного числа данной передачи в составе проектируемого привода к среднему передаточному числу для данного вида передач. Передаточное отношение привода представим в виде:

| u_пр|= k ^r П u _j,

г

–

деr – число всех последовательно соединённых передач;

u _j – передаточное число j – ой передачи, среднее для данного типа передач.

Для червячных передач рекомендуются принимать стандартные значения:

1-й ряд – 8; 10; 12,5; 16,0; 20; 25; 31,5; 40; 50; 6,3; 80;

2-й ряд – 9; 11,2; 14; 18; 22,4; 28; 35,5; 45; 56; 71..

Для привода, состоящего из клиноременной передачи и двухступенчатого червячно-цилиндрического редуктораi_пр = k ³(u_рп  u_чп u_зп) = k ³(3,5 34 4,5) = 535,5 k ³. Например при i_пр = n_с / n_им = 1500/15 = 100 значение k = (100/535,5)^1/3 = 0,571; тогда u_рп = 0,571 3,5 = 2,0; u_чп = = 19,4; u_зп = 2,57.

Учитывая, что потери возрастают с увеличением передаточного числа любой передачи, рекомендуется несколько уменьшить передаточное число тех передач, потери в которых наибольшие. В порядке уменьшения потерь виды передач располагаются в следующем порядке: червячная, ременная, цилиндрическая зубчатая. Таким образом, следует предпочесть u_чп  19,4, а u_рп  2. Для последующего проектирования примем например u_рп = 2, одинаковое для всех вариантов. Тогда передаточное отношение редуктора i_рд  50 и получим три варианта распределения передаточных отношений:

вариант 1 вариант 2 вариант 3

u_рп = 2 u_чп = 14 u_чп = 16 u_чп = 18

u_зп = 3,57 u_зп = 3,125 u_зп = 2,78

При распределении передаточных отношений редуктора можно пользоваться также рекомендациями таблицы 2.

Таблица 2

Тип редуктора и рациональное соотношение передаточных чисел пары u_т и u_б

Тип редуктора	Передаточное число ступени
Двухступенчатый цилиндрический (развёрнутая схема, рис. а)	uб =(1,11,2) (u рд )1/2
Двухступенчатый цилиндрический (соосная схема, рис. б)	uб =(1,11,2) (u рд) 1/2
Двухступенчатый коническо- цилиндрический (рис. в)	uб = 0,9 (u рд) 1/2
Двухступенчатый червячно-цилиндрический (рис. г)	uб = (0,3 0,6) u рд
Двухступенчатый цилиндро- червячный (рис. д)	uб = 1,6 3,15

Примечание. Если для зубчатых передач принять стандартные передаточные отношения, то в этом случае следует внести соответствующую поправку в передаточное отношение ременной передачи.

Рекомендуемые значения передаточных чисел цилиндрических и конических передач:

1-й ряд – 1; 1,25; 1,6; 2,0; 2,5; 3,15; 4,0; 5,0; 6,3; 8,0; 10,0;

2-й ряд – 1,12; 1,4; 1,8; 2,24; 2,8; 3,55; 4,5; 5,6; 7,1; 9,0; 11,2.

В рассмотренном выше примере распределение передаточных отношений в этом случае может быть следующим:

вариант 1 вариант 2 вариант 3

u_чп = 14 u_чп = 16 u_чп = 18

u_зп = 3,55 u_зп = 3,15 u_зп = 2,8

u_рп = 2,01 u_рп = 1,98 u_рп = 1,98

2. Выбор асинхронного электродвигателя (ЭД) производится по расчётной мощности двигателя Р_эд-р и заданной ТЗ синхронной частоте n_c.

Расчётная мощность электродвигателя

Р_эд-р = Р_им/_пр, (1)

где Р_им – мощность на входном валу исполнительного механизма ИМ;

Р_им =Т _им _им;

 _им– угловая скорость входного вала ИМ,  _им= n_им/30;

_пр – коэффициент полезного действия (КПД) привода;

_пр = П (1 – _i) = П (_i), (2)

где П – знак произведения сомножителей, указанных в скобках;

 _i – коэффициент потерь мощности в i – й кинематической паре привода;

 _i – коэффициент, учитывающий потери мощности (таблица 3).

Таблица 3